Altres tipus d'emmagatzematge intern i extern

Aquests dispositius podrien ser denominats també dispositius d'entrada / eixida, ja que permeten a l'usuari no només el fet de guardar la informació que desitgen sinó que també els permet tenir accés a la informació que ja tenia el dispositiu. Els dispositius d'emmagatzematge són caracteritzats per ser els encarregats de guardar la nostra informació mentre fem ús de l'ordinador, però hi ha dos tipus de dispositius d'emmagatzematge: 

• Dispositius d'emmagatzematge intern.
• Dispositius d'emmagatzematge extern.

En cada categoria els dispositius tenen certs usos específics i en alguns casos múltiples, a continuació veurem els usos de cada dispositiu.

Dispositius d'emmagatzematge intern

Són els encarregats d'assegurar la informació a la CPU del nostre ordinador, tot i que tenen un nombre limitat aquests dispositius són de vital importància per al correcte funcionament del nostre equip, els dispositius d'emmagatzematge intern i les seves funcions són:

• Disc dur: és considerat el cervell de l'ordinador ja que en ell és on es guarden les dades a llarg termini perquè els usuaris puguen accedir-hi quan siguen necessaris, usualment la seua capacitat per a emmagatzematge d'informació és molt elevada.

Hard disk Western Digital WD1000 1 (dark1) - By Darkone - CC-BY-SA

• Memòria ROM: aquesta és una memòria amb la funció específica de guardar les dades de fàbrica que porta el nostre ordinador.
• Memòria RAM: aquesta memòria té com a funció la conservació d'informació de curt termini del nostre ordinador.

Dispositius d'emmagatzematge extern: 

Aquests dispositius no són de vitalitat per al funcionament del computador, en canvi serveixen com a suport, maneres de transferència de dades i en alguns casos com còpies de seguretat per a les dades del nostre disc dur, alguns dels dispositius d'emmagatzematge extern són:

• Disc dur portàtil: a diferència del disc dur intern, aquest dispositiu pot compartir les dades amb un altre equip mitjançant una entrada USB, una de les funcions d'aquest dispositiu és servir de suport al disc dur intern creant en el disc extern còpies de seguretat de l'intern , la capacitat d'aquest dispositiu és semblant al disc dur intern.

data-storage-portable-usb-cable-154646 - By Pixabay -CC0 Public Domain

• Memòria USB: és un dispositiu d'emmagatzematge extern, que bàsicament compleix la funció de transportar dades d'un equip a un altre, a causa de que la seva capacitat per guardar informació és baixa s'utilitzen per transportar arxius de text, música, vídeos i programes que requereixin poc espai en disc.

usb-stick-flash-drive-thumb-drive-147812 - By Pixabay - CC0 Public Domain

• Targetes de memòria (SDs): la seua funció és pràcticament igual que la del USB, la seua única diferència per així dir-ho seria que aquestes memòries poden connectar-se a dispositius més xicotets com els mòbils o càmeres digitals i en cas de voler-la connectar a un ordinador aquest hauria de tenir la unitat d'entrada per a aquesta o l'usuari necessitaria adquirir l'adaptador per a aquestes i usar l'entrada per USB.

micro-sd-card-compact-data-digital-72141 - By Pixabay - CC0 Public Domain

• Disc virtual: és un dels últims dispositius d'emmagatzematge extern, ja que a aquest es pot accedir des de qualsevol equip que tinga connexió a la xarxa, la seua capacitat de memòria pot ser variable i un clar exemple d'aquest seria la nostra adreça de correu electrònic, un altre seria el Google Drive.

Google Drive Ana - By Anasuarezrivero - CC-BY-SA

La memòria principal (RAM, ROM i Cau)

La memòria emprada als ordinadors es pot classificar de la següent manera:

Memòria RAM

Són les sigles de random access memory en anglès o memòria d'accés aleatori , un tipus de memòria d'ordinador a la qual es pot accedir aleatòriament; és a dir, es pot accedir a qualsevol byte de memòria sense accedir als bytes precedents. La memòria RAM és el tipus de memòria més comú en ordinadors i altres dispositius com impressores.

Hi ha dos tipus bàsics de memòria RAM

• RAM dinàmica (DRAM)
• RAM estàtica (SRAM)

Els dos tipus de memòria RAM es diferencien en la tecnologia que utilitzen per guardar les dades, la memòria RAM dinàmica és la més comuna.

La memòria RAM dinàmica necessita actualitzar-se milers de vegades per segon, mentre que la memòria RAM estàtica no necessita actualitzar-se, pel que és més ràpida, encara que també més cara. Tots dos tipus de memòria RAM són volàtils, és a dir, que perden el seu contingut quan s'apaga l'equip.

Col·loquialment el terme RAM s'utilitza com a sinònim de memòria principal, la memòria que està disponible per als programes, per exemple, un ordinador amb 8M de RAM té aproximadament 8 milions de bytes de memòria que els programes puguin utilitzar.

dimm-ram-memory-ram-computer-23265 - By Pixabay - CC0 Public Domain

Memòria ROM 

La memòria ROM, també coneguda com firmware, és un circuit integrat programat amb unes dades específiques quan és fabricat. Els xips de característiques ROM no només es fan servir en ordinadors, sinó en molts altres components electrònics també. Hi ha diversos tipus de ROM, per la qual cosa el millor és començar per parts.

Hi ha 5 tipus bàsics de ROM, els quals es poden identificar com:

• ROM
• PROM
• EPROM
• EEPROM
• memòria Flash

Cada tipus té unes característiques especials, encara que totes tenen una cosa en comú:

• Les dades que s'emmagatzemen en aquests xips són no volàtils, la qual cosa vol dir que no es perden quan s'apaga l'equip.
• Les dades emmagatzemades no poden ser canviades o bé necessiten alguna operació especial per a modificar-se. Recordem que la memòria RAM pot ser canviada en al moment.
• Tot això significa que llevant la font d'energia que alimenta el xip no suposarà que les dades es perden irremeiablement.

mother-board-electronics-computer-581597 - By Pixabay - CC0 Public Domain

D'una manera semblant a la memòria RAM, els xips ROM contenen una filera de files i columnes, encara que la manera en què interactuen és prou diferent. Mentre que RAM usualment utilitza transistors per donar pas a un capacitador en cada intersecció, ROM usa un díode per connectar les línies si el valor és igual a 1. Per contra, si el valor és 0, les línies no es connecten en absolut.

Memòria Cau

A nivell de funcionament, la memòria cau és igual a la memòria principal. No obstant això, físicament a l'ordinador és un component diferent. Es pot definir com una memòria ràpida i xicoteta, situada entre la memòria principal i el processador, especialment dissenyada per a contenir informació que s'utilitza amb freqüència en un procés per tal d'evitar accessos a altres memòries (principal), reduint considerablement el temps de accés al ser més ràpida que la resta de la memòria principal.

Quan el processador llegeix dades o els emmagatzema en la memòria principal, les dades també s'emmagatzemen a la memòria cau. Si el microprocessador els necessita de nou, els llegeix de la memòria cau i no de la principal. En ser aquesta molt ràpida la velocitat s'incrementa considerablement.

La quantitat de memòria cau en un ordinador que dispose d'aquesta memòria és prou menor que la quantitat de memòria principal (no cau), i a més la memòria cau és prou més cara. 

Sol ser de tipus RAM i normalment està integrada al processador.

Memòria Virtual

La memòria virtual és una tècnica de gestió de la memòria que permet que el sistema operatiu dispose, tant per al programari d'usuari com per a si mateix, de major quantitat de memòria que estiga disponible físicament. La majoria dels ordinadors tenen quatre tipus de memòria: registres en la CPU, la memòria cau (tant dins com fora del CPU), la memòria RAM i el disc dur. En aquest ordre, van de menor capacitat i major velocitat a major capacitat i menor velocitat

Targetes d'expansió

Hi ha certs dispositius externs que necessiten connectors especials que la placa mare no posseeix, pel que han de ser proporcionats per les targetes d'expansió. Aquest és el cas del monitor, la connexió es realitza a través d'un connector VGA, proporcionat per una targeta específica anomenada targeta de vídeo o targeta gràfica. D'altra banda, hi ha certs dispositius que són, físicament, targetes d'expansió, que també poden connectés a les ranures lliures de la placa base; tal és el cas de la targeta de so, del mòdem intern, de la targeta de xarxa, etc. Aquestes targetes proporcionen nous connectors externs en els quals connectar dispositius específics com altaveus, micròfon, cable de línia telefònica, etc. Ranures d'expansió i controladors Perquè els dispositius connectats a una targeta d'expansió puguen funcionar, han de realitzar dues operacions bàsiques:

• Connectar la targeta d'expansió a un sòcol (ranura d'expansió) lliure, que siga compatible amb la targeta.
• Configurar la pròpia targeta, acció que consisteix a proporcionar al sistema operatiu el conjunt d'instruccions, anomenat controlador o driver, necessari perquè puga controlar-la.

Depenent de la placa base, existiran diversos tipus de sòcols en els quals connectar targetes d'expansió, sent els més freqüents:

• ISA. És el sòcol més antic; és llarg i està dividit en dues parts.

Five 16-bit and one 8-bit ISA slots on a motherboard - By Miha Ulanov - CC-BY-SA-3.0

• PCI. Aquest sòcol és més curt que e l ISA i ofereix més rapidesa de transferència; a més, possibilita la tecnologia Plug & Play. Ja es disposa de variants d'aquests sòcols amb més prestacions, com són els PCI-X i els PCI-Express.

A photo of three 32-bit PCI slots - By Jonathan Zander - CC-BY-SA-3.0

• AGP. Aquest sòcol és específic per a les targetes de vídeo; ofereix velocitats molt superiors a les dels sòcols anteriors.

AGP slot - By Bloodlce - CC-BY-SA-4.0

Cada vegada són més freqüents les plaques base que porten incorporades la targeta de vídeo, de so, el mòdem i la targeta de xarxa, pel que són elles mateixes les que proporcionen els connectors externs per altaveus, micròfon ...

Connectors i ports

Molts dels dispositius de l'ordinador (sobretot els interns) es connecten a la placa base mitjançant els connectors interns específics. La majoria dels dispositius externs, a l'estar fora de la CPU, han de connectar-se a través de connectors externs o ports que, habitualment, estan situats a la part posterior de l'ordinador.

Connectors específics

Hi ha alguns dispositius de l'ordinador, com, per exemple, el teclat i el ratolí, que es connecten a l'ordinador a través d'uns connectors específics, que estan implementats a la placa base. Com tots dos connectors són similars, solen estar identificats mitjançant algun símbol gràfic o color. Actualment, es disposa de teclats i ratolins sense fils que no necessiten cables per connectar-se a l'ordinador, ja que transmeten la informació per infrarojos (IR). També s'han popularitzat els teclats i ratolins amb connexió al port USB. A la figura adjunta es poden veure els següents cables de connexió. D'esquerra a dreta: firewire, USB, PS2 de teclat, PS2 de ratolí, de monitor i d'impressora.

Ports de comunicació

Alguns dels connectors existents a l'ordinador reben el nom de ports de comunicació, terme que engloba un conjunt de connectors genèrics que poden assumir diferents dispositius externs. Antigament, els ports de comunicació els proporcionava una targeta d'expansió connectada a la placa mare, però, actualment, són les pròpies plaques base les que els proporcionen. Hi ha diferents tipus de ports, sent els ports sèrie, paral·lel, USB, Firewire i infrarojos els més freqüents.

• Ports sèrie: transfereixen la informació de forma lenta, per la qual cosa s'utilitzen per connectar el ratolí o altres dispositius que no necessiten transferir molta informació alhora. L'avantatge d'aquests ports és que permeten connectar dispositius que estiguen  allunyats de la CPU. L'habitual és que hi hagi dos ports sèrie, que es nomenen com COM1 i COM2. 

Serial Computer Port lol - By Duncan Lithgow- CC0 Public Domain

• Ports paral·lel: transfereixen més quantitat d'informació que un port sèrie (1 octet en comptes de 1 bit), motiu pel qual se solen utilitzar per connectar dispositius amb major transferència d'informació, com, per exemple, les impressores i els scanners. La diferència pel que fa als ports sèrie és que disposen d'un nombre superior de canals interns destinats al bus de dades, encara que això també genera un petit inconvenient: els cables de connexió no poden ser molt llargs per les interferències que es creen entre aquests canals. Un ordinador sol tenir un sol port paral·lel, nomenat com LPT1.

Parallel port (25-pin female Sub-D plug) - By Afrank99- CC-BY-SA-3.0

• Ports USB: són ports sèrie de gran velocitat de transferència d'informació que, a més, permeten connectar fins a 127 dispositius en cadena, un rere l'altre. Una altra característica fonamental és que permeten connectar i desconnectar dispositius sense necessitat d'apagar l'ordinador. Els ports USB han evolucionat des de l'USB 1.0, o USB 1.1, fins al USB 3. La diferència principal és la taxa de transferència d'informació, passant des dels 1,5 Mbps inicials, pels 12 Mbps dels ports USB 1.1 pels 480 Mbps en els ports USB 2, fins als 5Gb en els ports USB 3.

Snapshot of a Front USB port - By Wyveryx -CC0 Public Domain

• Ports IEEE1394, FireWire o i.Link: els ports IEEE1394 són un nou estàndard amb una velocitat de transferència similar als ports USB 2 (400 Mbps); també es caracteritza per permetre connectar i desconnectar els dispositius sense necessitat d'apagar l'ordinador. Solen utilitzar-se per transferir vídeo, per exemple, des d'una càmera de vídeo digital.

A photo of a IEEE 1394 (also known as Firewire) PCI Expansion Card and connection slots. - By Jonathan Zander(Digon3)- CC-BY-SA-3.0

• Ports infrarojos (IrDA): Els ports IrDA permeten connectar dispositius sense necessitat de fer-ho mitjançant cap cable; la seva velocitat de transferència és menor que la dels ports USB i Firewire, aconseguint 4 Mbps com a màxim. Aquests ports es solen utilitzar per intercanviar informació amb ordinadors de butxaca, PDA, telèfons mòbils, etc.

• Port HDMI: Es tradueix per interfase multimèdia d'alta definició. Utilitzat per a la comunicació simultània d’àudio i vídeo, actualment amb un ample de banda de fins a 18 Gbits/s.

El microprocessador

És un processador miniaturitzat fins al punt de fer possible de tenir un únic circuit integrat amb totes o la major part de les seves funcionalitats.

També conegut com Unitat Central de Processament o CPU. És el  cor de l'ordinador. Al processador es realitzen totes i cadascunes de  les tasques que els programes manen complir. El processador té dos parts:

• Unitat aritmètica i lògica: On es fan tot els processos.La Unitat Aritmètico Lògica (UAL), o Arithmetic Logic Unit (ALU), és un circuit digital que calcula operacions aritmètiques (com addició, subtracció, etc.) i operacions lògiques (com OR, NOT, XOR, etc.), entre dos nombres.
• Unitat de Control: Encarregada de seleccionar les instruccions que es deuen executar, proporciona les dades adequades a la unitat arimètica i lògica i envia les senyals de control a tots els dispositius que intervenen al procés per a que aquest es realitze correctament.

The bottom side of an Intel Pentium M 1.4 (RH80535GC0171M) CPU- By D-Kuru -CC-BY-SA-3.0

La potència d'un processador es mesura, entre d'altres, amb la quantitat d'instruccions per segon que pot executar, també coneguda com a velocitat de processament. La unitat de mesura d'aquesta velocitat es el Hertz (Hz),  encara que es sol utilitzar múltiples del Hertz com ara el MegaHertz  (MHz) que vindria a ser un milió Hetzs i el GigaHertz (GHz) que serien mil milions de Hz. Encara que la velocitat de processament es mesure amb Hz, el fet de que un processador tinga una velocitat de 400 Mhz i un altre de 800 Mhz, no vol dir que aquest últim siga el doble de ràpid. Serà més ràpid però prou menys del doble, perquè apart de la velocitat influeixen molts altres factors.

Els fabricants de processadors més coneguts son Intel, AMD, IBM, Apple Ciris i Motorola. La velocitat de processament a l'actualitat està entre els 800 MHz i els 6 GHz

Placa base

La placa mare, placa base o targeta mare (en anglès motherboard) és la targeta de circuits impresos central a l'ordinador que conté el microprocessador, la memòria RAM del sistema, circuits electrònics de suport, la ROM i ranures especials (slots) que permeten la connexió de targetes adaptadores addicionals. La placa mare és el component que agrupa tots els altres, permetent que la resta de components puguen comunicar-se entre si.

Les plaques mare també s'utilitzen en molts altres dispositius electrònics com telèfons mòbils, cronòmetres, rellotges, etc.

Ací teniu una imatge de una placa base i els seus components localitzats:

motherboard-pc-computer-amd-683247 - By Pixabay - CC0 Public Domain

Una placa base típica conté el microprocessador, la memòria principal i altres components essencials. Altres components com l'emmagatzemament extern, els controladors de vídeo i so, i altres perifèrics, hi poden ser afegits bé com a targetes d'expansió (amb protocols com PCI) o a través de cables, tot i que en els ordinadors moderns és cada vegada més comú integrar alguns d'aquests dispositius directament a la placa base (els controladors de vídeo i so, el controlador de xarxa Ethernet, ports USB, etc.).

Un components important en les plaques base és el "xipset" de suport al microprocessador, un conjunt de circuits integrats que proporcionen interfícies per a la comunicació de la CPU amb diversos busos i components externs. Aquest chipset determina en cert grau les funcions i prestacions de la placa base. El chipset es compon de NorthBridge i SouthBridge.

El NorthBridge controla les funcions d'accés cap a i entre el microprocessador, la memòria RAM, el port gràfic AGP, i les comunicacions amb el SouthBrigde.

El SouthBridge controla els dispositius associats com són la controladora de discs IDE, els ports USB, FireWire, SATA, RAID, ranures PCI, ranura AMR, ranura CNR, ports d'infrarojos, disquetera, Ethernet i una llarga llista amb tots els elements que podem imaginar integrats en la placa mare.

Les plaques base inclouen, com a mínim:

• Sòcol per instal·lar-hi un o més microprocessadors.
• Sòcols per instal·lar-hi la memòria principal del sistema (típicament en forma de mòduls DIMM que contenen xips DRAM)
• Xips de memòria no volàtil (normalment Flash ROM en les plaques base modernes) que contenen el firmware del sistema o BIOS
• Un generador de rellotge que produeix el senyal de rellotge del sistema per sincronitzar els diferents components
• Sòcols per a targetes d'expansió (que interaccionen amb el sistema a través dels busos suportats pel chipset)

Connectors d'alimentació, que reben l'electricitat de la font d'alimentació i la distribueixen a la CPU, el chipset, la memòria principal, i les targetes d'expansió.

Tots ells s'explicaran més avant.

L'ordinador II

Una vegada vist el Maquinari, hem de tindre en compte el que és el Programari, la seua finalitat és la interacció amb l'usuari/la usuaria de l'ordinador.

Programari

El programari ens permet veure, llegir i processar informació per realitzar tasques específiques a l'ordinador.
Podem distingir-ne de dues menes:

• Aplicacions informàtiques: programes que permeten crear documents digitals, texts, fulls de càlcul, dibuixos, fotografies, àudios, vídeos, etc. Son molts els canals que s'utilitzen a les aplicacions informàtiques que finalment es reflectiran a un dels perifèrics de l'ordinador. Bé pot ser per pantalla, pels altaveus, impressora, etc.
• Sistema operatiu: permet a la resta de programes funcionar de forma adequada, fent possible la interacció amb les parts físiques de l'ordinador i la resta d'aplicacions. A més proveeix d'una interfície (el que es veu en pantalla) on ens mostra tota la informació sobre els processos.

A continuació teniu un resum de com es divideix genèricament un ordinador.
Al dibuix es pot observar com hi ha aplicacions informàtiques (Navegadors i PAINT) i un sistema operatiu (LINUX).

L'ordinador I

Maquinari

El maquinari correspon a totes les parts físiques i tangibles d'un ordinador. Habitualment, el composen els elements següents:

1. Monitor: ens ajuda a visualitzar les tasques que realitzem. 
2. Torre: és una caixa rectangular que té alguns dispositius de maquinari com la memòria RAM i la CPU. 
3.  Memòria RAM: permet que l'ordinador tingui informació a l'abast per processar-la més ràpid. És una memòria temporal perquè es buida en re-iniciar l'ordinador. 
4. CPU o processador: interpreta instruccions i processa dades contingudes als programes de l'ordinador. En altres paraules, és el cervell de l'ordinador i controla tots els seus moviments: obrir i tancar un programa, canviar la pantalla, executar una ordre, etc. 
5.  Disc dur: memòria permanent on és possible emmagatzemar grans quantitats d'informació. 
6. Teclat: permet la comunicació amb l'ordinador, és a dir, l'entrada i el control de dades o tasques a realitzar. 
7. Ratolí: fa possible moure el punter a la pantalla de l'ordinador i en facilita l'entrada, el control i les tasques. 

Exploded view of a personal computer - By Gustavb - CC-BY-SA-3.0

Podeu trobar mes informació a https://ca.wikipedia.org/wiki/Ordinador