Clasificación de Hardware y sus Tipos, Conócelos

El hardware que generalmente se encuentra presente en un computador se compone de todos los elementos físicos que desempeñan un papel básico o complementario en su operación. El hardware es aquel conjunto de componentes tangibles que suele clasificarse de acuerdo a sus diferentes funciones y características. Para conocer mucho más sobre la Clasificación de Hardware te invitamos a seguir leyendo este artículo.

Clasificación y Tipos de Hardware

Todos los elementos o componentes físicos que constituyen el hardware de un computador o de cualquier otro dispositivo no están en capacidad de efectuar las tareas para las que fueron diseñados sin las instrucciones o comandos que les son enviados mediante alguna clase de software. Es decir que, la finalidad del hardware de recibir y procesar datos y dar como resultado una salida de información, no será posible si no ha sido instruido por algún tipo de programa o aplicación que puede ser de naturaleza automática o puede ser activado por algún usuario.

Desde el punto de vista técnico el hardware de proceso por excelencia es la Unidad Central de Procesamiento o CPU, ya que toda acción que ejecuta el computador como un todo está bajo el control del CPU. Los dispositivos de entrada o salida se encargan igualmente de procesos específicos que están directamente relacionados con su diseño.

Según lo anterior, un computador solo puede aceptar y procesar comandos que le son ingresados mediante un dispositivo de entrada, por ejemplo, las instrucciones que se introducen mediante un teclado, o cualquier otro periférico similar. Igualmente una impresora solo producirá salidas impresas de algo previamente procesado por el computador cuando así se le haya sido instruido.

En los siguientes párrafos te compartiremos no solo los diferentes tipos de hardware de los cuales usualmente está compuesto un computador, sino además como ese hardware se clasifica y la finalidad que cada uno ellos cumple según su diseño.

Historia del Hardware

El hardware ha desempeñado un rol de primera importancia en el tratamiento y almacenaje de información desde que se convirtió en una herramienta de utilidad para el procesamiento y compartición de los valores numéricos. El hardware de computador más elemental fueron, con mucha probabilidad, los palos de conteo, los cuales era tallados para registrar cantidades quizás de ganado o granos.

Desde entonces los dispositivos auxiliares de cálculo derivados de la computación han evolucionado de sencillos elementos de grabación y conteo al ábaco, la regla de cálculo, el computador analógico y a los de más nueva data, el computador digital.

La evolución del hardware de computador digital se ha separado en generaciones, distinguiéndose cada una de ellas por un avance tecnológico significativo. El inicio de las primeras generaciones es fácil de determinar, ya que en ellas el hardware fue experimentando cambios sustanciales.​ Los componentes básicos que conformaban la electrónica del computador se sustituyeron en su totalidad en las tres generaciones iniciales, dando lugar a cambios que fueron cruciales.

En las décadas recientes resulta mucho más difícil diferenciar las nuevas generaciones, ya que las variaciones han ocurrido de forma paulatina y se reconoce cierta continuidad en las tecnologías implementadas. A continuación se describe lo más significativo de cada una de ellas:

1.ª Generación (1945-1956)

Constituida por los primeros equipos no basados en componentes electromecánicos (relés), ya que la electrónica comenzó a desarrollarse alrededor de los tubos de vacío.

2.ª Generación (1957-1963)

El desarrollo de esta generación se fundamentó en los transistores, asemejándose su lógica discreta a la anteriormente citada. Sus componentes comenzaron a empequeñecerse, reduciéndose de manera significativa, entre otros cosas, el tamaño del computador.

3.ª Generación (1964-hoy)

Desarrollo de la electrónica en base a la tecnología de los circuitos integrados, lo que posibilitó la integración de centenares de transistores y otros elementos electrónicos en un único circuito impreso en un chip de silicio. Con ello se redujo de forma considerable el precio, consumo eléctrico y tamaño de los computadores, a la vez que se incrementó su poder, rapidez y fiabilidad, hasta lograr los equipos existentes hoy en día.

4.ª Generación (futuro)

Podría originarse con el desarrollo de algún innovador material o tecnología que pueda sustituir a los circuitos de silicio.

El surgimiento del microprocesador significó un acontecimiento en la historia del computador, el cual es considerado por numerosos autores como punto de arranque de su cuarta generación. En contraste a los avances tecnológicos previos, su desarrollo no implicó la desaparición drástica de todos aquellos equipos que no lo incorporaban.

De tal manera que, pese a que el lanzamiento del microprocesador 4004 ocurrió en 1971, todavía a inicios de los años 1980 se comercializaban computadores, como el PDP-11/44,​ cuya operatividad lógica carecía de microprocesador, considerándose ello como una muestra de que el desplazamiento ha sido muy paulatino.

Otro adelanto tecnológico que frecuentemente se ha utilizado para indicar el principio de la cuarta generación es el surgimiento de los circuitos integrados VLSI (Very Large Scale Integration), al apenas comenzar la década de los 1980. Así como ocurrió con el microprocesador, no implicó ningún cambio súbito ni el inminente eclipse de aquellos computadores con circuitos integrados de inferior nivel de integración. Numerosos equipos dotados con  tecnologías VLSI y MSI (Medium Scale Integration) coexistieron con relativo éxito ya entrados los años 1990.

La Arquitectura del Computador

Se denomina como arquitectura del computador a la conjugación de su concepto de diseño con su configuración funcional básica. ​Esto quiere decir, es un prototipo y una reseña operacional de las necesidades y las implementaciones de diseño de algunas sus partes, con particular interés en el modo en que la CPU opera internamente y logra acceder a las direcciones de memoria.

Asimismo la arquitectura del computador se basa en tres importantes principios que suelen aplicarse a cualquiera de sus dispositivo o componentes. Estos principios son: rapidez, capacidad y tipo de conexión. Igualmente se le define como el modo de interconectar elementos de hardware, para diseñar computadores de acuerdo a los requerimientos de operatividad, rendimiento y costo.

El envío y recepción de información por parte de un computador se realiza a través de los periféricos. La CPU se encarga de procesar los datos que recibe el computador, por lo que el intercambio de información tiene lugar entre los periféricos y la CPU. Desde el punto de vista del diseño conceptual, se puede considerar que todos aquellos componentes de un sistema, a excepción de la CPU, se llaman periféricos, por lo que todo computador cuenta con dos partes bien diferenciadas, que son:

• La CPU (responsable de ejecutar programas y que asimismo se compone de memoria principal, unidad aritmético lógica y unidad de control).
• Los periféricos (comprenden a los de entrada, salida, entrada/salida, almacenamiento y comunicaciones).

Clasificación de Hardware

En el entorno informático suele denominarse como hardware a las partes o elementos físicos, tangibles que constituyen un sistema computacional, a diferencia del software que constituye su soporte lógico e intangible. Como parte del hardware se incluye la totalidad de sus componentes electrónicos y electromecánicos, como procesador, tarjeta madre, memoria, disco duro, ratón, teclado, monitor y cualquier otro periférico, hasta el cableado, gabinete y demás.

El vocablo hardware, se admite aún en su idioma inglés original, a falta de una traducción acorde en español. Como «Conjunto de los elementos que integran una computadora» es la definición que comparte la Real Academia Española.​ Aún así, hardware no es un término de uso exclusivo del campo informático, ya que igualmente con él se hace referencia a todo tipo de herramientas y equipos que frecuentemente se emplean en otros ámbitos de la actividad industrial y tecnológica.

Otro sector en el que igualmente se emplea el término hardware es la robótica,​ así como en todo lo referente a dispositivos electrónicos como teléfonos móviles, equipos fotográficos, reproductores musicales, etc. Si la operación de alguno de los dispositivos mencionados involucra el procesamiento de datos, entonces, además de hardware, deben contar con un software así como con un firmware (programa que controla los circuitos electrónicos).

Como ya fue reseñado, son cuatro las generaciones en las que se ha clasificado hasta ahora el desarrollo que ha experimentado el hardware para computadores, caracterizándose cada una de ellas por un salto tecnológico de relevancia. Entre principales y complementarios se encuentra la más grande diferenciación que puede hacerse entre sus componentes, donde los primeros se consideran indispensables para la operación normal del computador, y los segundos solo se requieren para realizar tareas específicas.

Entre los componentes principales del hardware de un computador se encuentran el procesador o CPU que se encarga del procesamiento de los datos, una memoria RAM de cierta capacidad y rapidez para el almacenaje transitorio, una unidad para archivar de forma permanente tanto los programas como los datos, uno o varios dispositivos de entrada mediante los cuales se ingresa la información y uno o varios dispositivos de salida a través de los cuales es posible dar salida, ya sea de modo visual, auditivo o impresa a la información procesada.

Tipos del Hardware

Los computadores son equipos electrónicos que cuentan con la capacidad de reconocer y poner en ejecución instrucciones programadas que almacena en su memoria, que esencialmente son operaciones aritmético-lógicas y de entrada/salida.​ Los datos son ingresados, se les somete a proceso y se les guarda, para finalmente producir las salidas resultantes de dicho procesamiento. Por lo tanto, cualquier sistema informático debe contar, por lo menos, con componentes y dispositivos hardware diseñados para las funciones recién citadas. A saber:

• Procesamiento: Procesador o CPU
• Almacenamiento: Memorias Temporales o Permanentes
• Entrada: Dispositivo de Entrada
• Salida: Dispositivo de Salida
• Entrada/Salida: Dispositivo Mixtos

Básicamente suele organizarse el hardware en dos clases: por una parte, el hardware principal, que comprende al  conjunto de componentes imprescindibles para que un computador pueda operar y por la otra, se encuentra el hardware complementario, esto es, que suplementa las tareas de un computador ya que únicamente es usado para ejecutar operaciones específicas (más allá de las elementales). y que no so rigurosamente indispensables para que el equipo pueda trabajar.

Hardware Principal

El procesador o CPU, la memoria RAM, un medio que permite ingresar información, otro que puede generar la salida de ésta y un medio que pueda almacenarla son parte de lo que podemos llamar hardware principal. Los medios de ingreso y egreso de datos rigurosamente imprescindibles están supeditados a un programa: desde la perspectiva de un usuario normal, se debería contar, como mínimo, con un teclado y un monitor para el ingreso y egreso de información, de forma respectiva.

Aún así, existen ciertos tipos de computadores a los que se le puede ingresar datos y extraerlos tras su procesamiento, sin necesidad de contar con teclado y/o monitor. Tal es el caso de las tarjetas de  adquisición y salida de datos.

Desde una perspectiva elemental y general, un dispositivo de entrada es aquel mediante el cual se pueden ingresar los datos y los programas (medio de lectura) y a través de un dispositivo de salida se registran los datos a egresar (medio de escritura). Por medio de la memoria se pueden almacenar de forma provisional o permanente los datos y el procesador provee el poder de cálculo y proceso sobre los datos ingresados (transformación).

Un dispositivo mixto es aquel con capacidad de cumplir funciones tanto de ingreso como de egreso; el ejemplo más representativo es el disco duro, en el que se pueden leer y grabar datos.

CPU o Procesador

Al procesador se le conoce como Unidad Central de Procesamiento (CPU), el cual es elaborado como un único circuito integrado. Es el componente más importante de todo computador, ya que se encarga de traducir y ejecutar instrucciones y del procesamiento de datos.​ En los equipos más modernos, las funciones de la CPU suelen ser llevadas a cabo por uno o más procesadores.

Un equipo servidor de red o un computador para cálculos de elevado rendimiento (supercomputador), puede contar con varios, inclusive millares de procesadores operando de forma simultánea o en paralelo (multiprocesamiento). En tales casos, todo ese conglomerado vendría a conformar el CPU del equipo.

Una CPU constituida por un solo procesador no únicamente la conseguimos en computadores personales, sino igualmente en otras clases de equipos que cuentan con capacidad de procesamiento o «inteligencia electrónica». Entre ellos encontramos a: dispositivos de control de procesos industriales, televisores, vehículos, calculadoras, aeronaves, teléfonos móviles, artefactos eléctricos del hogar, juguetes, entre otros.

Hoy en día, Intel y AMD lideran el mercado en cuanto al diseño y fabricación de procesadores para computadores, mientras que en el sector de los dispositivos portátiles de bajo consumo sobresalen las empresas Samsung, Qualcomm, Texas Instruments, MediaTek, NVIDIA e Intel.

Los procesadores son insertados en un zócalo, que, para dicho propósito, existe en las tarjetas madres diseñadas para computadores. Dicho zócalo para CPU es el que posibilita las conexiones eléctricas entre los circuitos de la placa madre y el procesador. Luego que el procesador se ajusta a la tarjeta madre, sobre él se fija un elemento disipador térmico elaborado generalmente de aluminio y en algunas ocasiones de cobre. Ambos materiales cuentan con una alta conductividad térmica que contribuye a disipar el calor generado por el procesador.

Este elemento es imprescindible para aquellos procesadores cuyo consumo de energía es sumamente elevado, y la cual se emite, en gran medida, en forma de calor. En ciertos casos dicho consumo energético es equivalente al de  una lámpara incandescente, ubicándose entre 40 y 130 vatios. En equipos de elevado rendimiento suelen acoplarse sobre el disipador, de forma adicional, uno o dos ventiladores (ocasionalmente más), con la finalidad de hacer circular de forma más rápida el exceso de calor que se acumula en el disipador.

Para impedir daños producto del excesivo calor también es factible instalar, de modo complementario, sensores tanto para la temperatura del procesador como para las revoluciones del ventilador. Así mismo como sistemas automáticos para controlar el número de giros que estos últimos realizan cada cierto tiempo. La mayor parte de  los circuitos electrónicos e integrados de los que consta el hardware de un computador van acoplados en la tarjeta madre.

Tarjeta Madre

A la tarjeta madre igualmente se le da el nombre de placa madre o motherboard, y es un gran circuito impreso al cual van adheridos el chipset, los slots o ranuras de expansión, los zócalos, conectores, toda una variedad de circuitos integrados, etc. Es la base sobre la cual se alojan y con la que se comunican todos los otros componentes: procesador, módulos de memoria RAM, tarjetas de video, tarjetas de expansión, dispositivos de entrada y salida.

Para que se haga efectiva la comunicación entre los distintos componentes, la tarjeta madre cuenta con una serie de buses o canales a través de los cuales son transmitidos los datos que entran y salen del sistema. Dada la tendencia a que todo se integre, la tarjeta madre se ha convertido en una pieza que incorpora la mayor parte de las funciones esenciales (vídeo, sonido, red, puertos diversos), las cuales anteriormente se alcanzaban gracias a tarjetas de expansión.

Ello no exceptúa la posibilidad de instalar otras tarjetas extras específicas, como lo son las capturadoras de vídeo, de adquisición de datos, etc. Asimismo, la tendencia en años recientes es ir eliminando elementos independientes en la tarjeta madre para ser integrados al procesador.

En tal sentido, hoy día se consiguen sistemas llamados SoC (System on a Chip) que son un único circuito integrado que incorpora varios módulos electrónicos dentro, como los son un procesador, un controlador de memoria, una GPU, Wifi, Bluetooth, etc. Es significativa la mejoría en cuanto a la reducción de tamaño de los componentes, que aún así, siguen siendo tan  funcionales como cuando eran módulos aislados. Las más importantes funciones de una tarjeta madre  son:

• Conectividad física
• Gestión, control y reparto de energía eléctrica
• Transferencia de datos
• Temporización
• Sincronismo
• Control y seguimiento

Memoria RAM

En una memoria de acceso aleatorio se puede leer y grabar en una determinada posición de ella con un tiempo de espera similar para cualquier posición, no requiriéndose seguir un orden para acceder rápidamente a la información. Esta característica igualmente se conoce como «acceso directo», la cual contrasta con el acceso secuencial, donde un conjunto de elementos solo puede ser accedido de forma preestablecida un registro a la vez.

La RAM es la memoria principal de todo computador, la cual se utiliza para guardar de forma transitoria los datos y programas que la CPU se encarga de leer, procesar y ejecutar. Se le reconoce igualmente como memoria central o de trabajo no masivo, en contraposición a las denominadas memorias auxiliares, secundarias o de almacenamiento en masa como lo son los discos duros, unidades de estado sólido, cintas magnéticas, entre otros. Al ser de naturaleza volátil, su contenido se pierde cuando ya no cuentan con alimentación eléctrica.

Las que más frecuentemente se emplean como memoria central son las de tipo «dinámica» (DRAM), lo cual quiere decir que pierden los datos que almacenan en un corto tiempo (por descarga capacitiva, aún contando con suministro eléctrico), por ello requieren de un circuito electrónico especial que sirve para proporcionarle el denominado «refresco» (de energía) para que su información pueda mantenerse.

Toda la memoria RAM que requiere un computador proviene de fábrica y usualmente es insertada en lo que se conoce como bancos o “módulos” de memoria de la tarjeta madre. En ellos se pueden alojar varios circuitos integrados de memoria DRAM que, en conjunto, constituyen toda la memoria principal.

Memoria RAM dinámica

Es el formato más frecuente de memorias RAM para los computadores modernos sean estos de uso personal o como servidores.  Se presentan como placas de circuito impreso que llevan soldados, en una o ambas caras, circuitos integrados de memoria, al igual que otros componentes como resistores y condensadores. Esta placa cuenta con una serie de contactos metálicos recubiertos de oro que posibilitan la conexión eléctrica con el bus del controlador de memoria en la tarjeta madre.

Dicho circuitos integrados son de tipo DRAM o «dinámicos», en los cuales las celdas de memoria solo constan de un transistor y un condensador. Ello hace posible la fabricación de memorias con capacidades de 1, 2 o 4 gigabytes por módulo, cuyo costo resulta comparativamente bajo.

Los emplazamientos de memoria o celdas, se encuentran organizados en matrices almacenando cada una un bit. Para acceder a ellas se han concebido diversos métodos y procedimientos cada vez más optimizados, que tienen como finalidad que el acceso a determinadas celdas se logre del modo más eficaz posible.

Como parte de las tecnologías que recientemente se ha desarrollado para los circuitos integrados de memoria DRAM que se incorporan en los módulos RAM sobresalen las siguientes:

• SDR SDRAM: Memoria que consta de un ciclo simple de acceso por ciclo de reloj. A pesar de que fueron muy populares en los computadores que usaban procesadores Pentium III y los Pentium 4 recién liberados, en la actualidad se encuentran obsoletas.
• DDR SDRAM: Memoria que consta de un ciclo doble y acceso adelantado a dos emplazamientos de memoria contiguas. Fue muy empleada en computadores en base a procesadores Pentium 4 y Athlon 64.
• DDR2 SDRAM: Memoria que consta con un ciclo doble y acceso adelantado a cuatro emplazamientos de memoria contiguas. Se encuentran en desuso.
• DDR3 SDRAM: Memoria que consta de un ciclo doble y acceso adelantado a ocho emplazamientos de memoria contiguas. Es la clase de memoria que más ampliamente se utiliza en la actualidad, habiendo reemplazado a su antecesora la DDR2.
• DDR4 SDRAM: Los módulos de memoria DDR4 SDRAM cuentan con un total de 288 pines DIMM. La rapidez de datos por pin varía de 1,6 GT/s hasta un máximo de 3,2 GT/s. Este tipo de memorias SDRAM son de mayor rendimiento y menor consumo que las DDR3 antecesoras. Cuentan con un gran ancho de banda al comparárseles con sus versiones previas.

Las normas de la Alianza de Industrias Electrónicas (JEDEC), han establecido las características eléctricas y físicas que deben presentar los módulos de memoria, entre los que se incluye las dimensiones del circuito impreso. Los estándares que en la actualidad se usan son:

• DIMM En formatos de 168 pines (que se usaron con SDR y otras tecnologías de cierta antigüedad), 184 pines (que se usaron en DDR y el actualmente en desuso SIMM) y 240 pines (para los módulos de memoria DDR2 y DDR3).
• SO-DIMM Para equipos portátiles, son una versión miniaturizada de la tecnología DIMM. Hay de 144 pines (utilizadas con SDR), 200 pines (para DDR y DDR2) y 240 pines (para DDR3).

Memorias RAM Especiales

Existen memorias RAM que cuenta con características que les proporcionan ciertas peculiaridades, y que regularmente no se usan como memoria principal de un computador; entre ellas podemos citar a:

• SRAM (Static Random Access Memory): Es una clase de memoria de mayor rapidez que la DRAM (Dynamic RAM). El vocablo «estática» proviene del hecho de que no requiere el refresco para que sus datos se mantengan. Aunque esta RAM no necesita circuito de refresco, suele ocupar un mayor espacio y consume más energía que la DRAM. Esta clase de memoria, en razón de su elevada  velocidad, es empleada como memoria caché.
• NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory): Es una memoria RAM que no se borra, ya que puede mantener los datos aún sin suministro eléctrico. Actualmente, la mayor parte de las memorias NVRAM son memorias del tipo flash, extensamente utilizada en teléfonos móviles, reproductores portátiles de MP3, pendrives, etc.
• VRAM (Video Random Access Memory): Esta clase de memoria RAM usualmente se utiliza en las tarjetas de video del computador. Esta memoria suele caracterizarse por su capacidad de ser accedida de modo simultáneo por dos dispositivos. De tal manera que, al mismo tiempo que la CPU puede grabar información en ella, se pueden estar leyendo de ella datos que podrán ser vistos en el monitor del computador.

Teclado

El teclado es un componente o periférico para ingresar datos, y su creación está basada en el teclado tradicional de las máquinas de escribir. Suele funcionar a base de una serie de botones o teclas que operan como palancas mecánicas o switches electrónicos que remiten el valor o carácter asociado a una tecla en particular a la computadora o al teléfono móvil.

El teclado cuenta con conectores cableados de tipos PS/2 y USB), o también puede conectarse de forma inalámbrica mediante adaptador USB conectado al computador, que se encarga de recibir la señal remitida por el teclado.

Ratón

El ratón es un componente apuntador que se usa específicamente para la gestión del entorno gráfico en un computador. Regularmente se fabrica en plástico, y se emplea con una de las manos. Su funcionamiento se basa en la detección del movimiento relativo en dos dimensiones de la superficie plana sobre la que se apoya, reflejándose de forma habitual por medio de un puntero, cursor o flecha en el monitor.

Este dispositivo puede ser conectado mediante cables (puertos PS/2 y USB), o de forma inalámbrica por medio de un adaptador USB que debe encontrarse conectado al computador, el cual es el que recibe finalmente la señal enviada por el ratón, aunque igualmente pueden ser mediante conectividad Bluetooth o infrarrojos.

Monitor

El monitor o pantalla de computadora es el más importante componente de salida (interfaz) para mostrar los datos al usuario. Igualmente puede ser clasificado como un elemento de entrada/salida si la pantalla del monitor cuenta con propiedades táctiles.

Hardware Complementario

Usualmente se llaman periféricos a aquellas unidades o dispositivos que hacen posible que un computador se  comunique con el exterior, ello es, que posibilitan tanto el ingreso como el egreso de información.​ Los periféricos son aquellos equipos que permiten la ejecución de las operaciones comúnmente conocidas como de entrada/salida (E/S).​

Pese a que se les considera rigurosamente como componentes “accesorios” o no esenciales, gran parte de ellos son primordiales para que un computador moderno cumpla con todos los requerimientos de forma apropiada. Por ejemplo, el teclado, el disco rígido y el monitor son componentes indispensables en la actualidad, como no resultan serlos un escáner o un plóter. En los años 1980, la mayor parte de los computadores no usaban disco duro ni ratón, contaban sólo con una o dos unidades de disquetes, teclado y monitor como únicos periféricos.

Dispositivos de Entrada de Información

Bajo esta categoría suele agruparse aquellos dispositivos que posibilitan el ingreso de datos, generalmente introducidos por algún usuario o procedentes de alguna fuente externa. Los dispositivos de entrada se constituyen en el medio más importante para transferir datos a un computador (o más precisamente al procesador) proporcionados por alguna fuente, de carácter local o remoto.

Igualmente posibilitan cumplir la tarea fundamental de la lectura y carga en memoria del sistema operativo y los programas informáticos, los que a su vez otorgan funcionalidad al computador y hacen factible ejecutar los más variados trabajos.​ Como parte  de los periféricos de entrada se encuentran, entre otros, los siguientes:​

• Teclado
• Ratón
• Escáner
• Micrófono
• Cámara web,
• Lectores Ópticos de Código de Barras
• Joystick
• Unidades de Sólo Lectura de CD, DVD o Blu-Ray
• Tarjetas de Adquisición/Conversión de Datos

Se puede considerar como indispensables, debido al provecho que se obtiene de ellos y de acuerdo a la forma  como actualmente se concibe la informática, tanto al teclado como al ratón y cualquier unidad lectora de discos, puesto que se requiere de ellos para que el hardware adquiera funcionalidad para el usuario. El resto son definitivamente accesorios, pese a que hoy en día pueden resultar tan necesarios que podría considerárseles como parte fundamental de todo sistema.

Dispositivos de Salida de Información

Mediante este tipo de dispositivo es posible egresar o dar salida a los datos resultado de las operaciones ejecutadas por la CPU (procesamiento). Los dispositivos de salida se constituyen en el medio esencial para externalizar y comunicar los datos ya procesados; ya sea al mismísimo usuario o a otro destino externo, ya se local o remoto.​ Los periféricos que más frecuentemente encontramos en este grupo son, entre otros:

• Monitores Tradicionales (no de pantalla táctil)
• Impresoras
• Sistema de Control de Audio
• Bocinas

Como parte de los dispositivos de salida se consideran como indispensables para la operación del sistema, al monitor y el sistema de control de audio. Otros, pese a que se estimen como accesorios, son bastante necesarios para todo usuario de computador moderno.

Dispositivos Mixtos

En este grupo se encuentran los dispositivos con capacidad de funcionar bajo ambas modalidades, o sea tanto de entrada como de salida. Generalmente se clasifican como periféricos mixtos o de entrada/salida, entre otros, a:

• Discos rígidos
• Disquetes
• Unidades de Cinta Magnética
• Unidades Lecto-Grabadoras de CD/DVD
• Discos ZIP

Igualmente integran esta categoría, con leve diferencia, otros dispositivos como tarjetas de memoria flash, unidad de estado sólido, placas de red, módems, placas de captura/salida de vídeo, etc.

Aunque es posible catalogar al pendrive (lápiz de memoria), a las memorias flash o USB o a las unidades de estado sólido (SSD) en el grupo de memorias, regularmente son utilizados  como dispositivos de almacenamiento masivo, por lo que se clasifican todos ellos en la categoría Entrada/Salida.

Los dispositivos de almacenaje en masa​ igualmente se les denomina como «Memorias Secundarias o Auxiliares». Como parte de ellos, indudablemente, el disco duro ocupa un sitial especial, dado que es el de mayor relevancia hoy en día. En él suele alojarse el sistema operativo, todos los programas, aplicaciones utilitarias, etc. que son utilizados por el usuario, a lo que se agrega que cuenta con el suficiente espacio para almacenar información y datos en enormes volúmenes por un tiempo casi ilimitado.

Aquellos computadores que operan como servidores Web, de redes, de correo electrónico y de bases de datos, hacen uso de discos duros de enorme capacidad y que cuentan con una tecnología que les posibilita operar a elevadas velocidades como SCSI, incorporando igualmente capacidades de redundancia de datos, RAID. Inclusive suelen utilizarse tecnologías híbridas: disco duro y unidad de estado sólido, lo que aumenta de forma notable su eficiencia.

Las interfaces que actualmente se usan más en los discos rígidos son: IDE, SATA, SCSI y SAS; mientras que en las unidades de estado sólido son SATA y PCI-Express ya que requieren anchos de banda enormes. La pantalla táctil (no el monitor tradicional) es un periférico que se clasifica como mixto, ya que además de presentar información  (salida) puede operar como un dispositivo de entrada, sustituyendo, por ejemplo, a ciertas funciones propias del ratón o del teclado.

Hardware Gráfico

El hardware gráfico está conformado básicamente por las tarjetas gráficas o de video. Tales componentes cuentan con su propia memoria y CPU, a ésta se le denomina como Unidad de Procesamiento Gráfico o GPU, (Graphics Processing Unit). El propósito esencial de la GPU es ejecutar los cálculos relacionados con operaciones gráficas, particularmente de coma flotante,​ con lo que se libera al procesador central (CPU) de esa laboriosa tarea (en tiempo) para que éste se pueda dedicar a otras funciones de modo más eficiente.

Previo al surgimiento de las tarjetas de vídeo con aceleradores por hardware incorporados, el procesador central era el responsable de la construcción de cada imagen al tanto que el componente de vídeo (tarjeta independiente o integrada a la tarjeta madre) era un mero traductor de señales binarias a las señales que requería el monitor Gran parte de la memoria principal (RAM) del computador igualmente era empleada para ello.

Como parte de esta categoría no se pueden dejar de mencionar a los Procesadores Gráficos Integrados (IGP), que mayormente se encuentran en computadores portátiles o en computadores ensamblados por terceros (OEM), los cuales regularmente, en contraste a las tarjetas gráficas, no cuentan con una memoria dedicada, por lo su funcionamiento está supeditado a la memoria central del sistema. En años recientes ha surgido la tendencia a que los sistemas gráficos sean parte integral del procesador central.

Generalmente los IGP muestran un rendimiento notablemente inferior a las GPU de las tarjetas de video dedicadas, igualmente su consumo es bastante más bajo, sin embargo, cubren los requerimientos de la mayor parte de los usuarios de computadores.

Más recientemente se han comenzado a emplear las tarjetas de video con intenciones no únicamente gráficas, ya que en poder de cálculo la GPU no solo es superior, sino que cuenta con mayor velocidad y eficiencia que el procesador para operaciones de coma flotante. Debido a ello se pretende aprovecharlas para finalidades generales, denominándose a este relativamente nuevo concepto como GPGPU (General-Purpose Computing on Graphics Processing Units).

Hardware de Red

El hardware de red comprende a todos aquellos dispositivos que facilitan la interconexión entre todos los miembros de una red informática. Actualmente, los adaptadores Ethernet son la clase de hardware que más frecuentemente se encuentra en toda red, ampliamente apoyado por su inclusión en serie en la mayor parte de los equipos informáticos modernos. No obstante, la red inalámbrica ha ganado enorme popularidad, sobre todo en los dispositivos móviles. Los componentes que generalmente conforman el hardware de red son:

• Enrutadores
• Switches
• Concentradores
• Gateways
• Puntos de acceso
• Tarjetas de red
• Cableado de redes
• Puentes de red
• Módems
• Adaptadores RDSI
• Cortafuegos y
• Cualquier otro componente de hardware relacionado

Otros componentes que igualmente suelen utilizarse como hardware de red son aquellos equipos que forman parte de centros de datos (servidores de archivos y de bases de datos y sus espacios de almacenamiento), servicios de redes (DNS, DHCP, correo electrónico, etc.), al igual que otros elementos de red específicos, como lo es la entrega de contenido.

Igualmente se pueden considerar como hardware de red a otra serie de dispositivos variados entre los que se encuentran los teléfonos móviles, PDAs e inclusive cafeteras modernas.​ Al tanto que la tecnología avanza y las redes en base a IP se integran en la infraestructura de construcción y en los artefactos eléctricos del hogar, el término «hardware de red» se transforma en una expresión ambigua dada la cantidad creciente de objetos con capacidad de red.

Hardware Libre

Suele denominarse como hardware libre, de código abierto o como máquinas libres a todos los componentes de diseños y detalles técnicos bajo dominio público, bien sea mediante alguna modalidad paga o de forma gratuita. Al igual que ocurre con el software libre, los mismos criterios se pueden aplicar al hardware libre, y por ello constituye parte de la cultura libre.

La arquitectura UltraSparc para procesadores sirve para ejemplificar lo que es el hardware libre, ya que sus detalles técnicos no forman parte del secreto industrial de su diseñador Sun Microsystems, sino que están disponibles mediante una licencia libre. Otro ejemplo es la posibilidad de copiar cierto hardware de equipos médicos de código gratuito y abierto. Tal circunstancia permite ahorros que superan el 90% del costo, lo que hace posible que el material médico y científico sea de más fácil consecución.

Algo que sirvió de impulso para el desarrollo del hardware libre tuvo su origen en 2002, cuando Kofi Annan, entonces Secretario General de las Naciones Unidas, promovió la iniciativa «Challenge to Silicon Valley», mediante la cual se exhortaba a los grandes fabricantes de equipos a diseñar computadores a bajo costo para que estuviesen al alcance de todos.​

Puesto que la naturaleza del hardware es distinta a la del software, y que la noción de hardware libre es todavía reciente, aún no se ha concretado una definición precisa del término. Puesto que el hardware cuenta con costos directos que pueden variar, a él no se le puede aplicar de forma directa alguna definición de software libre sin previa adaptación.

En contraste, la expresión hardware libre se ha utilizado primordialmente como reflejo del uso del software libre en conjunto con el hardware, así como la libre disposición de la información del hardware, entre la que se incluye sus diagramas, diseños, medidas y otros datos pertinentes. De cualquier manera, sí se encuentra incluido el diseño del hardware y la distribución de los componentes en la tarjeta madre.

Con el surgimiento de los equipos de lógica programable reconfigurables, la compartición de los diseños lógicos es igualmente una práctica usual de hardware libre. En lugar de compartir los diseños esquemáticos, el código desarrollado en lenguaje HDL (Hardware Description Language) es el que se comparte. En ello se diferencia del software libre.

Las descripciones HDL son frecuentemente utilizadas para la instalación de sistemas SoC (System on a Chip) en dispositivos programables FPGA o de forma directa en diseños ASIC que son circuitos diseñados para un uso particular. Los módulos HDL, cuando son distribuidos son denominados como «semiconductor intellectual property cores», o núcleos IP. Al diseño, desarrollo y ensayos de hardware libre se dedican numerosas comunidades, las que, además, ofrecen soporte, como lo son Open Collector,​ OpenCores​ y el Proyecto gEDA.​

Actualizar el Hardware de Computador o Comprar uno Nuevo

Una interrogante que muy frecuentemente nos planteamos es si vale la pena invertir en actualizar algunos o varios componentes de un computador o si es preferible adquirir uno nuevo. Es una respuesta nada fácil de responder, ya que ello va a depender de cuantiosos factores como los componentes que actualmente se usan y la utilización  que se le vaya a dar a futuro.

En el mercado podremos conseguir una enorme cantidad de alternativas entre las que elegir a la hora de ensamblar un computador, por lo que jamás existirán dos equipos idénticos y cada caso ha de ser evaluado de modo minucioso. Los componentes de segunda mano pueden ayudarnos a resolver algunas situaciones a la hora de la actualización de un computador, logrando con ello extender su vida útil sin que el gasto de dinero sea mucho.

De forma general, se puede señalar que no resulta valioso actualizar tu computador, si alguna de estas situaciones se encuentra presente:

• Tarjeta madre con una antigüedad que supera los tres años
• Tarjeta de video de más de tres años de antigua.
• Aun en uso memorias RAM del tipo DDR3

De contar nuestro computador con muchos años, y se da el caso de que tras actualizar algunos elementos, comiencen a fallar cualquiera de los otros componentes que no cambiamos, existe la posibilidad de que entremos a un circulo vicioso de desperfectos y reparaciones que nos lleve a gastar un dinero aún mayor que el que hubiésemos necesitado para comprar un computador nuevo.

Ley de Moore

En el entorno informático existe lo que se llama «Ley de Moore», la cual señala que aproximadamente cada par de años se debe duplicar la cantidad de transistores en un procesador. Pese a que, en un principio, esta ley fue enunciada para establecer que dicha duplicación tendría lugar de forma anual,​ a posteriori Moore tuvo que redefinir su ley ampliando dicho lapso a dos años.

Es, indudablemente, una ley empírica, la cual fue expuesta por el cofundador de Intel, Gordon E. Moore, en abril de 1965, y cuyo precepto fundamental se ha cumplido hasta hoy día. Entonces, Gordon Moore aseguró que había futuro para dicha tecnología, afirmando que la cantidad de transistores por cada unidad de superficie en los circuitos integrados se duplicaría de forma anual y que tal tendencia se mantendría a lo largo de los siguientes veinte años.​ Con ello se lograba producir componentes de menor tamaño y a un menor costo.

Al ser incrementado el rendimiento de los computadores por parte de los diseñadores de hardware, gracias a más potentes y confiables circuitos integrados, los fabricantes estuvieron en la capacidad de crear mejores equipos que pudiesen automatizar determinados procesos. Con dicha automatización se logró la reducción de los precios de los productos para los consumidores, ya que el hardware diseñado y fabricado bajo tales conceptos había reducido los costos de la mano de obra.

En la actualidad esta ley es aún aplicada a computadores personales y teléfonos móviles. No obstante, cuando fue inicialmente formulada no existían los microprocesadores, que fueron diseñados en 1971, ni los computadores personales, que solo llegaron a popularizarse en los años 1980, así como tampoco la telefonía móvil que apenas se encontraba en fase experimental. Pese a que en la Ley de Moore se indicaba cada dos años, el raudo desarrollo en la producción tecnológica ha reducido dicho lapso tanto en las mentes de los expertos como de los usuarios.

Igualmente te recomendamos estos otros interesantes artículos:

• Componentes de una Computadora 
• Partes Internas de una Computadora
• Características del CPU