Memoria RAM y Disco Duro

 

La tecnología ha avanzado a pasos agigantados en los últimos años, y con ella, el hardware de nuestros dispositivos.

Sin embargo, aún hay muchas personas que no conocen las diferencias entre la memoria RAM y el disco duro, dos componentes clave de cualquier dispositivo electrónico. Ambos son necesarios para el correcto funcionamiento de un ordenador, pero cada uno cumple un papel distinto y es importante entender su función y sus diferencias para poder elegir el equipo adecuado y optimizar su rendimiento. 

En este artículo, exploraremos en profundidad las diferencias entre la memoria RAM y el disco duro y cómo estos dos componentes trabajan juntos para brindarnos una experiencia de usuario óptima.

🟠 Disco duro

Un disco duro es un componente de almacenamiento de datos esencial para cualquier ordenador o dispositivo electrónico. Se compone de una serie de discos magnéticos giratorios, cubiertos con materiales magnetizables, que almacenan información digital en forma de puntos magnéticos. Estos discos están montados en un eje y se encuentran dentro de una carcasa protectora.

Para que lo entiendas mejor: el disco duro es el lugar donde se guardan todos tus archivos, programas y sistemas operativos. Es el corazón de tu ordenador, y sin él, no podrías almacenar ni acceder a la información que has acumulado. Cada vez que enciendes tu ordenador, los discos del disco duro comienzan a girar y la cabeza de lectura/escritura se desplaza sobre los discos para acceder a la información almacenada.

Hay dos tipos principales de discos duros: los discos duros mecánicos (HDD) y los discos duros sólidos (SSD). Los discos duros mecánicos utilizan partes móviles para leer y escribir información, mientras que los discos duros sólidos utilizan chips de memoria flash para almacenar los datos. Los discos duros sólidos son más rápidos y fiables que los discos duros mecánicos, pero también son más caros.

🟠 Memoria RAM

La memoria RAM es un tipo de memoria de almacenamiento que se utiliza para almacenar información temporalmente mientras un ordenador está en uso.

La memoria RAM es diferente del disco duro en que los datos almacenados en la RAM son accesibles de manera inmediata y se pierden una vez que la computadora se apaga o se reinicia. 

La RAM es como una pizarra en la que los programas y aplicaciones escriben y leen información mientras se ejecutan. Cada vez que abres un programa o una aplicación, la RAM asigna una porción de su capacidad para ese programa para que pueda funcionar de manera más rápida y eficiente.

La cantidad de memoria RAM que un ordenador tiene afecta directamente su rendimiento. Un ordenador con más memoria RAM puede ejecutar más programas y aplicaciones simultáneamente y también puede hacerlo más rápido que un ordenador con menos memoria RAM. Sin embargo, la cantidad de memoria RAM necesaria varía dependiendo del uso que le des a tu dispositivo. Por ejemplo, si usas tu ordenador principalmente para navegar por la red y escribir correos electrónicos, probablemente necesites menos memoria RAM que si lo usas para jugar juegos intensivos o editar vídeos de alta resolución.

☑️ Principales diferencias entre disco duro y memoria RAM

Hay varias diferencias importantes entre la memoria RAM y el disco duro:

1. Función: La memoria RAM es una memoria de almacenamiento temporal que se utiliza para almacenar datos mientras un ordenador está en funcionamiento. Por otro lado, el disco duro es una memoria de almacenamiento persistente que se utiliza para almacenar datos de manera permanente, incluso cuando el ordenador está apagado.

2. Velocidad: La memoria RAM es mucho más rápida que el disco duro en términos de accesibilidad y velocidad de lectura y escritura. La RAM puede acceder a los datos almacenados en milisegundos, mientras que el disco duro puede tardar varios segundos en acceder a los mismos datos.

3. Capacidad: El disco duro tiene una capacidad de almacenamiento mucho mayor que la memoria RAM. Por lo general, los discos duros tienen capacidades de almacenamiento que van desde algunos gigabytes hasta varios terabytes, mientras que la memoria RAM suele tener capacidades de almacenamiento que van desde algunos gigabytes hasta varios gigabytes.

4. Precio: La memoria RAM suele ser más cara que el disco duro en términos de coste por gigabyte.

5. Durabilidad: La memoria RAM es más frágil que el disco duro y es más propensa a sufrir daños por vibraciones y choques. El disco duro, por otro lado, es más durable y menos propenso a sufrir daños.

6. Conectividad: La memoria RAM está soldada a la placa base del pc, mientras que el disco duro es un dispositivo externo que se puede conectar a la placa base mediante un cable.

7. Tecnología: La memoria RAM está disponible en dos tecnologías diferentes: DDR3 y DDR4. El disco duro, por otro lado, está disponible en diferentes tecnologías, como SATA, IDE y SSD.

8. Velocidad: La velocidad de acceso a los datos es una de las principales diferencias entre la RAM y el disco duro. La RAM es mucho más rápida que el disco duro, lo que significa que puede acceder a los datos y programas más rápidamente.

9. Capacidad: La capacidad de almacenamiento es otra diferencia importante. La RAM suele tener menor capacidad que el disco duro, pero es más que suficiente para almacenar los datos y programas que se están utilizando en ese momento.

10. Volatilidad: La RAM es un tipo de memoria volátil, lo que significa que los datos se pierden cuando el ordenador se apaga o se reinicia. El disco duro, por otro lado, es un tipo de memoria no volátil, lo que significa que los datos permanecen allí incluso después de apagar el pc.

☑️ Conclusión

Para que quede 100% claro.

La memoria RAM y el disco duro son dos componentes cruciales de una computadora que desempeñan funciones distintas y complementarias. 

La memoria RAM es una memoria temporal de alto rendimiento que se utiliza para almacenar datos mientras la computadora está en funcionamiento, mientras que el disco duro es una memoria persistente de mayor capacidad que se utiliza para almacenar datos de manera permanente. Cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de velocidad, capacidad, costo, durabilidad, conectividad y tecnología. Por lo tanto, es importante elegir la combinación adecuada de memoria RAM y disco duro para satisfacer las necesidades y presupuesto específicos de un usuario. 

 Unidad Central de Procesamiento (CPU)

Consignas

1- ¿Qué es una unidad central de procesamiento (CPU)?

2- ¿Qué es el almacenamiento de datos y la memoria?

3- ¿Cuáles son los componentes en una CPU?

4- Realizar un cuadro con los componentes que también son esenciales para la CPU.

5- ¿Cómo funciona una CPU?

6- ¿Qué es un microprocesador y cuales son algunos de los principales términos utilizados en relación a estos?

7- Describir cada uno de los fabricantes mas destacados de CPU.

Una unidad central de procesamiento (CPU) es el componente funcional principal de un ordenador. La CPU está formada por un conjunto de circuitos electrónicos que ejecutan el sistema operativo y las aplicaciones de un ordenador y gestionan otras muchas operaciones informáticas.

Una CPU es, esencialmente, el cerebro activo del ordenador. La CPU es el gestor invisible dentro del ordenador donde la entrada de datos se transforma en output de información. Almacena y ejecuta instrucciones de programa a través de sus vastas redes de circuitos.

Al igual que el cerebro humano, la CPU puede realizar varias tareas. Esto significa que también es la parte del ordenador que regula de manera simultánea las funciones internas del mismo, supervisa el consumo de energía, asigna recursos computacionales e interactúa con varias aplicaciones, programas y redes.

Si aún no está convencido de la importancia crucial de las CPU para la informática, tenga en cuenta lo siguiente: la CPU es la única pieza que se encuentra en todos los ordenadores, independientemente de su tamaño o uso. Si está leyendo esto en un smartphone, un ordenador portátil o un PC, en este mismo momento está utilizando una CPU.

Aunque el término "CPU" suena como si estuviéramos hablando de un equipo singular, no es así. La CPU es en realidad un conjunto de distintos componentes informáticos que trabajan juntos de manera muy coordinada.

Conceptos rectores: almacenamiento de datos y memoria

Antes de hablar de las partes exclusivas de una CPU y de cómo interactúan, es importante familiarizarse primero con dos conceptos esenciales que impulsan la informática: el almacenamiento de datos y la memoria.

• El almacenamiento de datos se refiere al acto de retener información para poder acceder a ella fácilmente más adelante o incluso conservarla a perpetuidad. Los ordenadores dependen de dos tipos de almacenamiento, clasificados como almacenamiento primario o almacenamiento secundario. El almacenamiento primario (que también se conoce como memoria principal, o simplemente "la principal") contiene instrucciones de funcionamiento o recuperación de datos. La CPU interactúa de forma rutinaria con el almacenamiento primario para acceder a dichos datos.
  
  
• La memoria es una asignación de archivos informáticos de los que se pueden extraer y utilizar instrucciones operativas específicas u otras formas de información digital. La memoria suele adoptar la forma de almacenamiento a corto plazo para los archivos a los que se accede con más frecuencia durante el uso reciente del ordenador. Cuando un dato entra por primera vez en un sistema operativo (SO), se coloca dentro de la memoria de acceso aleatorio (RAM) de ese SO.

También en este caso, la CPU se parece al cerebro humano en que ambos experimentan la memoria a corto plazo y la memoria a largo plazo. La memoria operativa estándar de una CPU solo almacena los datos de la RAM "en el momento" (similar a la memoria a corto plazo de una persona) antes de purgarlos periódicamente de la memoria caché del ordenador.

El almacenamiento secundario es similar a la memoria a largo plazo en humanos e implica la retención permanente o a largo plazo de datos archivándolos en dispositivos de almacenamiento secundario, como discos duros. Los dispositivos de salida, como los discos duros, ofrecen almacenamiento permanente. El almacenamiento permanente implica memoria de solo lectura (ROM), lo que significa que se puede acceder a los datos, pero no se puede actuar sobre ellos ni modificarlos.

Los componentes en una CPU

Los siguientes componentes de la CPU también son esenciales:

• Caché: la velocidad de la memoria es un aspecto crítico del funcionamiento de las CPU y, sin embargo, irónicamente, la CPU no accede realmente a la RAM. En cambio, las CPU modernas tienen una o varias capas de caché que manejan rutinariamente tales tareas (a velocidades más rápidas de lo que puede lograr la RAM) debido a la posición ventajosa de la caché en el chip procesador de la CPU.
  
  
• Registros: para las necesidades inmediatas y constantes de datos que deben satisfacerse rápidamente para garantizar un funcionamiento sin problemas (de modo que la CPU pueda llevar a cabo de manera eficiente sus diversas instrucciones de proceso de datos), la CPU utiliza registros, que son una forma de memoria permanente. Al crear registros en la propia CPU, se puede acceder a los datos de esos registros en el milisegundo que se necesita.
  
  
• Reloj: es esencial que los complicados circuitos de una CPU funcionen juntos de forma altamente sincronizada. El reloj de la CPU gestiona este proceso emitiendo pulsos eléctricos a intervalos regulares, que se coordinan con varios componentes del ordenador. La velocidad a la que se emiten esos pulsos se denomina velocidad de reloj y se mide en hercios (Hz) o megahercios (MHz).
  
  
• Puntero y registro de instrucciones: cuando la CPU ejecuta un conjunto de instrucciones, el puntero muestra la ubicación de la siguiente instrucción que va a ejecutar la CPU. Una vez que la instrucción actual se ha llevado a cabo, la siguiente información aparece en el registro de instrucciones y una nueva instrucción será destacada dentro del puntero de instrucciones.
  
  
• Buses: un bus de ordenador tiene un papel muy singular dentro de la mayoría de equipos: garantizar una transferencia y un flujo de datos adecuados entre los componentes informáticos dentro de un sistema. La anchura de un bus describe el número de bits que este transfiere en paralelo. Los buses proporcionan a los ordenadores una forma de enlazar las CPU con la memoria integrada y sirven para otros fines.

El funcionamiento de una CPU

La funcionalidad de la CPU es manejada por la unidad de control, con la ayuda de sincronización proporcionada por el reloj del ordenador. El trabajo de la CPU se realiza según un ciclo establecido (conocido como ciclo de instrucciones de la CPU), que exige un número determinado de repeticiones de las siguientes instrucciones de computación básicas, según lo permita la potencia de procesamiento de ese ordenador:

• Fetch: los fetch se producen cada vez que se recuperan datos de la memoria.
  
  
• Decode: el decodificador dentro de la CPU traduce las instrucciones binarias en señales eléctricas que activan otras partes de la CPU.
  
  
• Execute: la ejecución se produce cuando los ordenadores interpretan y llevan a cabo el conjunto de instrucciones de un programa informático.

Cabe mencionar que con algunos retoques básicos, el reloj del ordenador dentro de una CPU puede manipularse para que marque el tiempo más rápido de lo que lo hace normalmente. Algunos usuarios lo hacen para que su ordenador funcione a mayor velocidad. Sin embargo, esta práctica no es aconsejable ya que puede hacer que las piezas del ordenador se desgasten antes de lo normal y puede violar las garantías del fabricante de la CPU.

El microprocesador

Los microprocesadores se designan por el número de núcleos que admiten. El núcleo de la CPU es el "cerebro dentro del cerebro", la unidad física de procesamiento de la CPU. Los microprocesadores pueden contener varios procesadores. Por su parte, un núcleo físico es una CPU integrada en un chip, pero que solo ocupa un zócalo, lo que permite a otros núcleos físicos aprovechar el mismo entorno informático.

Vale la pena señalar que el término "microprocesador" no debe confundirse con "microcontrolador". Un microcontrolador es un ordenador muy pequeño que existe en un único circuito integrado. Los microcontroladores suelen contener al menos una CPU, junto con la memoria relacionada y los datos de E/S programables.

Estos son algunos de los principales términos utilizados en relación con los microprocesadores:

• Procesadores de un solo núcleo: contienen una sola unidad de procesamiento. Suelen caracterizarse por un rendimiento más lento, se ejecutan en un único hilo y realizan el ciclo de instrucciones de la CPU de una en una.
  
  
• Procesadores de doble núcleo: están equipados con dos unidades de procesamiento contenidas en un circuito integrado. Ambos núcleos funcionan al mismo tiempo, lo que duplica el rendimiento.
  
  
• Procesadores de cuatro núcleos: contienen cuatro unidades de procesamiento en un único circuito integrado. Todos los núcleos funcionan de forma simultánea, cuadruplicando las tasas de rendimiento.
  
  
• Procesadores multinúcleo: los procesadores multinúcleo son circuitos integrados equipados con al menos dos núcleos de procesamiento, por lo que pueden ofrecer un rendimiento extraordinario consumiendo menos energía.
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• Fabricantes destacados de CPU

• • Advanced Micro Devices (AMD): AMD fabrica microprocesadores Ryzen desde su fundación en 2017. Los productos AMD Ryzen más destacados (por ejemplo, Ryzen 7, Ryzen 9) han sido apreciados por los aficionados a los videojuegos por ofrecer de forma fiable una alta velocidad de juego, mientras que el procesador Ryzen 5 1600 ha obtenido buenos resultados entre quienes trabajan en el desarrollo de software.
    
    
  • Qualcomm: en términos de fabricación pura y dura, Qualcomm lidera en la actualidad un abarrotado grupo de proveedores que trabajan todos en el espacio de las CPU. En mayo de 2024, las muestras de las tasas de clics de los ordenadores sugerían que Qualcomm tenía una impresionante tasa del 37,4 %, más del doble que su rival más cercano.
    
    
  • Arm: este es un mercado donde la velocidad es una virtud impulsora. Y aunque Arm en realidad no fabrica microprocesadores, ofrece una forma de otorgar licencias y utilizar su tecnología de chips, por lo que las empresas de terceros pueden asegurarse de que se benefician de los rapidísimos tiempos de procesamiento que ofrecen los microprocesadores diseñados por Arm.
    
    
  • Intel: Intel ha sido un nombre líder en la producción de chips informáticos durante décadas, ya que comenzó a producir chips en 1975. Procesadores como el Intel Core i5 (introducido en 2009) han demostrado una compatibilidad perfecta con programas que requieren más potencia de procesamiento, como los programas de edición de vídeo y los programas de desarrollo de software.

Sistemas Operativos Móviles - Android

 

Seguridad de un Sistema Operativo y Niveles de protección

 

Componentes del sistema operativo

Un sistema operativo está formado por muchas partes, componentes o características y que pueden cambiar en función del tipo de sistema. Sin embargo, las partes del sistema más definidas y usadas por la gran mayoría de sistemas son:

Kernel o núcleo. Un software que constituye una parte fundamental del sistema. Podríamos decir que es el corazón del propio sistema, y de ahí su nombre. Se define como la parte que se ejecuta en modo privilegiado o modo núcleo y que es el principal responsable a la hora de arrancar el propio sistema, proporcionar un control de nivel básico sobre todos los componentes hardware del ordenador y cuyas funciones principales son leer y escribir datos en memoria, procesar órdenes, interpretar datos, decidir qué programa podrá hacer uso de un determinado recurso y durante cuánto tiempo, etc. El Kernel se ejecuta en un área aislada para evitar que cualquier software malicioso pueda manipularlo. Puede ser monolítico o multinúcleo.

Interfaz de usuario. Es la parte que permite al usuario interactuar con el ordenador. Esta interfaz puede ser gráfica, proporcionando un escritorio, ventanas y componentes gráficos para una interacción más intuitiva, o bien puede ser a través de una línea de comandos.

Controlador de dispositivo o driver. Software encargado de permitir que el sistema interactúe con cualquier periférico. Aunque no siempre es necesario para el uso de un nuevo hardware, su uso es recomendado para evitar problemas, mejorar la seguridad y la experiencia de usuario.

Sistema de archivos. Es el componente del sistema operativo encargado de asignar el espacio a los archivos, administrar el espacio libre y del acceso a los datos resguardados. Estructura la información guardada en la unidad de almacenamiento y la mayoría de sistemas maneja su propio sistema de archivos.

Además, podríamos destacar otros componentes del sistema operativo como son:

Sistema de protección. Encargado de obligar a utilizar mecanismos de protección, determinar los controles de seguridad a realizar o establecer diferencias entre el uso autorizado y no autorizado. Es el mecanismo que controla el acceso de los programas o los usuarios a los recursos del sistema o especificar los controles de seguridad a realizar. El módulo de seguridad protege los datos y la información de un sistema informático contra amenazas de malware y acceso autorizado.

Sistema de entrada y salida. Formado por un sistema de almacenamiento temporal (caché), una interfaz de controladores de dispositivos y otra de dispositivos concretos para que el sistema operativo pueda ser capaz de gestionar el almacenamiento temporal de entrada y salida y servir las interrupciones de los dispositivos E/S.

Gestión de procesos. Encargado de crear, finalizar, parar o reanudar procesos y de ofrecer mecanismos para que los procesos puedan comunicarse y sincronizarse, así como posibilidad de establecer prioridades.

Gestión de la memoria principal. Es una gran tabla de palabras o bytes donde se almacenan datos de rápido acceso y que es compartida con la CPU y los dispositivos de E/S. Es volátil y permite al sistema saber qué partes de la memoria están siendo utilizadas o por quién, decidir los procesos que se cargarán en memoria cuando haya espacio, así como asignar y reclamar espacio cuando sea necesario.

Gestión de almacenamiento secundario. Es necesario en un sistema operativo puesto que la memoria principal es volátil y además muy pequeña para almacenar todos los programas e información a tratar. Los sistemas tienen varios niveles de almacenamiento que incluyen almacenamiento primario, almacenamiento secundario y almacenamiento en caché. Las instrucciones y los datos deben guardarse en el almacenamiento primario o caché para que un programa en ejecución pueda hacer referencia a ellos.

Sistema de comunicaciones. Para controlar el envío y recepción de datos a través de las interfaces de red. Este es un sistema distribuido; es un grupo de procesadores que no comparten memoria, dispositivos de hardware ni reloj. Los procesadores se comunican entre sí a través de la red.

Gestor de recursos. Encargado de gestionar los dispositivos de entrada y salida, programas o procesos en ejecución, la memoria secundaria o los discos y los recursos del sistema en general.