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En el caso de un fallo del sistema cuando hay escrituras activas, la paridad de una división (stripe) puede quedar en un estado inconsistente con los datos. Si esto no se detecta y repara antes de que un disco o bloque falle, pueden perderse datos debido a que se usará una paridad incorrecta para reconstruir el bloque perdido en dicha división. Esta potencial vulnerabilidad se conoce a veces como «agujero de escritura». Son comunes el uso de caché no volátiles y otras técnicas para reducir la probabilidad de ocurrencia de esta vulnerabilidad.

RAID 6

Diagrama de una configuración RAID 6. Cada número representa un bloque de datos; cada columna, un disco; p y q, códigos Reed-Solomon.

Un RAID 6 amplía el nivel RAID 5 añadiendo otro bloque de paridad, por lo que divide los datos a nivel de bloques y distribuye los dos bloques de paridad entre todos los miembros del conjunto. El RAID 6 no era uno de los niveles RAID originales.

Al igual que en el RAID 5, en el RAID 6 la paridad se distribuye en divisiones (stripes), con los bloques de paridad en un lugar diferente en cada división.

El RAID 6 es ineficiente cuando se usa un pequeño número de discos pero a medida que el conjunto crece y se dispone de más discos la pérdida en capacidad de almacenamiento se hace menos importante, creciendo al mismo tiempo la probabilidad de que dos discos fallen simultáneamente. El RAID 6 proporciona protección contra fallos dobles de discos y contra fallos cuando se está reconstruyendo un disco. En caso de que sólo tengamos un conjunto puede ser más adecuado que usar un RAID 5 con un disco de reserva (hot spare).

La capacidad de datos de un conjunto RAID 6 es n-2, siendo n el número total de discos del conjunto.

Un RAID 6 no penaliza el rendimiento de las operaciones de lectura, pero sí el de las de escritura debido al proceso que exigen los cálculos adicionales de paridad. Esta penalización puede minimizarse agrupando las escrituras en el menor número posible de divisiones (stripes), lo que puede lograrse mediante el uso de un sistema de archivos WAFL.

RAID 5E y RAID 6E

RAID 5E

Se suele llamar RAID 5E y RAID 6E a las variantes de RAID 5 y RAID 6 que incluyen discos de reserva. Estos discos pueden estar conectados y preparados (hot spare) o en espera (standby spare). En los RAIDs 5E y RAID 6E, los discos de reserva están disponibles para cualquiera de las unidades miembro. No suponen mejora alguna del rendimiento, pero sí se minimiza el tiempo de reconstrucción (en el caso de los discos hot spare) y las labores de administración cuando se producen fallos. Un disco de reserva no es realmente parte del conjunto hasta que un disco falla y el conjunto se reconstruye sobre el de reserva.

RAID NIVELES ANIDADOS.

Muchas controladoras permiten anidar niveles RAID, es decir, que un RAID pueda usarse como elemento básico de otro en lugar de discos físicos. Resulta instructivo pensar en estos conjuntos como capas dispuestas unas sobre otras, con los discos físicos en la inferior.

Los RAIDs anidados se indican normalmente uniendo en un solo número los correspondientes a los niveles RAID usados, añadiendo a veces un «+» entre ellos. Por ejemplo, el RAID 10 (o RAID 1+0) consiste conceptualmente en múltiples conjuntos de nivel 1 almacenados en discos físicos con un nivel 0 encima, agrupando los anteriores niveles 1. En el caso del RAID 0+1 se usa más esta forma que RAID 01 para evitar la confusión con el RAID 1. Sin embargo, cuando el conjunto de más alto nivel es un RAID 0 (como en el RAID 10 y en el RAID 50), la mayoría de los vendedores eligen omitir el «+», a pesar de que RAID 5+0 sea más informativo.

Al anidar niveles RAID, se suele combinar un nivel RAID que proporcione redundancia con un RAID 0 que aumenta el rendimiento. Con estas configuraciones es preferible tener el RAID 0 como nivel más alto y los conjuntos redundantes debajo, porque así será necesario reconstruir menos discos cuando uno falle. (Así, el RAID 10 es preferible al RAID 0+1 aunque las ventajas administrativas de «dividir el espejo» del RAID 1 se perderían.)

Los niveles RAID anidados más comúnmente usados son:

• RAID 0+1: Un espejo de divisiones

• RAID 1+0: Una división de espejos

• RAID 30: Una división de niveles RAID con paridad dedicada

• RAID 100: Una división de una división de espejos

• RAID 10+1: Un Espejo de espejos

RAID 0+1

Diagrama de una configuración RAID 0+1.

Un RAID 0+1 (también llamado RAID 01, que no debe confundirse con RAID 1) es un RAID usado para replicar y compartir datos entre varios discos. La diferencia entre un RAID 0+1 y un RAID 1+0 es la localización de cada nivel RAID dentro del conjunto final: un RAID 0+1 es un espejo de divisiones.

Como puede verse en el diagrama, primero se crean dos conjuntos RAID 0 (dividiendo los datos en discos) y luego, sobre los anteriores, se crea un conjunto RAID 1 (realizando un espejo de los anteriores). La ventaja de un RAID 0+1 es que cuando un disco duro falla, los datos perdidos pueden ser copiados del otro conjunto de nivel 0 para reconstruir el conjunto global. Sin embargo, añadir un disco duro adicional en una división, es obligatorio añadir otro al de la otra división para equilibrar el tamaño del conjunto.

Además, el RAID 0+1 no es tan robusto como un RAID 1+0, no pudiendo tolerar dos fallos simultáneos de discos salvo que sean en la misma división. Es decir, cuando un disco falla, la otra división se convierte en un punto de fallo único. Además, cuando se sustituye el disco que falló, se necesita que todos los discos del conjunto participen en la reconstrucción de los datos.

Con la cada vez mayor capacidad de las unidades de discos (liderada por las unidades serial ATA), el riesgo de fallo de los discos es cada vez mayor. Además, las tecnologías de corrección de errores de bit no han sido capaces de mantener el ritmo de rápido incremento de las capacidades de los discos, provocando un mayor riesgo de hallar errores físicos irrecuperables.

Dados estos cada vez mayores riesgos del RAID 0+1 (y su vulnerabilidad ante los fallos dobles simultáneos), muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad subyacente. Entre los más prometedores están los enfoques híbridos como el RAID 0+1+5 (espejo sobre paridad única) o RAID 0+1+6 (espejo sobre paridad dual). Son los más habituales por las empresas.

RAID 1+0

Diagrama de una configuración RAID 10.

Un RAID 1+0, a veces llamado RAID 10, es parecido a un RAID 0+1 con la excepción de que los niveles RAID que lo forman se invierte: el RAID 10 es una división de espejos.2

En cada división RAID 1 pueden fallar todos los discos salvo uno sin que se pierdan datos. Sin embargo, si los discos que han fallado no se reemplazan, el restante pasa a ser un punto único de fallo para todo el conjunto. Si ese disco falla entonces, se perderán todos los datos del conjunto completo. Como en el caso del RAID 0+1, si un disco que ha fallado no se reemplaza, entonces un solo error de medio irrecuperable que ocurra en el disco espejado resultaría en pérdida de datos.

Debido a estos mayores riesgos del RAID 1+0, muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad subyacente. Entre los más prometedores están los enfoques híbridos como el RAID 0+1+5 (espejo sobre paridad única) o RAID 0+1+6 (espejo sobre paridad dual).

El RAID 10 es a menudo la mejor elección para bases de datos de altas prestaciones, debido a que la ausencia de cálculos de paridad proporciona mayor velocidad de escritura.

RAID 30

Diagrama de una configuración RAID 30.

El RAID 30 o división con conjunto de paridad dedicado es una combinación de un RAID 3 y un RAID 0. El RAID 30 proporciona tasas de transferencia elevadas combinadas con una alta fiabilidad a cambio de un coste de implementación muy alto. La mejor forma de construir un RAID 30 es combinar dos conjuntos RAID 3 con los datos divididos en ambos conjuntos. El RAID 30 trocea los datos en bloque más pequeños y los divide en cada conjunto RAID 3, que a su vez lo divide en trozos aún menores, calcula la paridad aplicando un XOR a cada uno y los escriben en todos los discos del conjunto salvo en uno, donde se almacena la información de paridad. El tamaño de cada bloque se decide en el momento de construir el RAID.Etc…

El RAID 30 permite que falle un disco de cada conjunto RAID 3. Hasta que estos discos que fallaron sean reemplazados, los otros discos de cada conjunto que sufrió el fallo son puntos únicos de fallo para el conjunto RAID 30 completo. En otras palabras, si alguno de ellos falla se perderán todos los datos del conjunto. El tiempo de recuperación necesario (detectar y responder al fallo del disco y reconstruir el conjunto sobre el disco nuevo) representa un periodo de vulnerabilidad para el RAID.

RAID 100

RAID 100.

Un RAID 100, a veces llamado también RAID 10+0, es una división de conjuntos RAID 10. El RAID 100 es un ejemplo de «RAID cuadriculado», un RAID en el que conjuntos divididos son a su vez divididos conjuntamente de nuevo.

Todos los discos menos unos podrían fallar en cada RAID 1 sin perder datos. Sin embargo, el disco restante de un RAID 1 se convierte así en un punto único de fallo para el conjunto degradado. A menudo el nivel superior de división se hace por software. Algunos vendedores llaman a este nivel más alto un MetaLun o Soft Stripe.

Los principales beneficios de un RAID 100 (y de los RAIDs cuadriculados en general) sobre un único nivel RAID son mejor rendimiento para lecturas aleatorias y la mitigación de los puntos calientes de riesgo en el conjunto. Por estas razones, el RAID 100 es a menudo la mejor elección para bases de datos muy grandes, donde el conjunto software subyacente limita la cantidad de discos físicos permitidos en cada conjunto estándar. Implementar niveles RAID anidados permite eliminar virtualmente el límite de unidades físicas en un único volumen lógico.

RAID 10+1

Un RAID 10+1, es un reflejo de dos RAID 10. Se utiliza en los llamados Network RAID que aceptan algunas cabinas de datos. Es un sistema de alta disponibilidad por red, lo que permite la replicacion de datos entre cabinas a nivel de RAID, con lo cual se simplifica ampliamente la gestión de repliación de cabinas.

El RAID 10+1, tratándose de espejos de RAID10 que tienen una gran velocidad de acceso, hace que el rendimiento sea muy aceptable, siempre y cuando se respete el requerimiento de 2ms de latencia como máximo.

LO QUE RAID PUEDE HACER.

Lo que RAID puede hacer

• RAID puede mejorar el uptime. Los niveles RAID 1, 0+1 o 10, 5 y 6 (sus variantes, como el 50) permiten que un disco falle mecánicamente y que aun así los datos del conjunto sigan siendo accesibles para los usuarios. En lugar de exigir que se realice una restauración costosa en tiempo desde una cinta, DVD o algún otro medio de respaldo lento, un RAID permite que los datos se recuperen en un disco de reemplazo a partir de los restantes discos del conjunto, mientras al mismo tiempo permanece disponible para los usuarios en un modo degradado. Esto es muy valorado por las empresas, ya que el tiempo de no disponibilidad suele tener graves repercusiones. Para usuarios domésticos, puede permitir el ahorro del tiempo de restauración de volúmenes grandes, que requerirían varios DVD o cintas para las copias de seguridad.

• RAID puede mejorar el rendimiento de ciertas aplicaciones. Los niveles RAID 0, 5 y 6 usan variantes de división (striping) de datos, lo que permite que varios discos atiendan simultáneamente las operaciones de lectura lineales, aumentando la tasa de transferencia sostenida. Las aplicaciones de escritorio que trabajan con archivos grandes, como la edición de vídeo e imágenes, se benefician de esta mejora. También es útil para las operaciones de copia de respaldo de disco a disco. Además, si se usa un RAID 1 o un RAID basado en división con un tamaño de bloque lo suficientemente grande se logran mejoras de rendimiento para patrones de acceso que implique múltiples lecturas simultáneas (por ejemplo, bases de datos multiusuario).

Lo que RAID no puede hacer

• RAID no protege los datos. Un conjunto RAID tiene un sistema de archivos, lo que supone un punto único de fallo al ser vulnerable a una amplia variedad de riesgos aparte del fallo físico de disco, por lo que RAID no evita la pérdida de datos por estas causas. RAID no impedirá que un virus destruya los datos, que éstos se corrompan, que sufran la modificación o borrado accidental por parte del usuario ni que un fallo físico en otro componente del sistema afecten a los datos.

• RAID no simplifica la recuperación de un desastre. Cuando se trabaja con un solo disco, éste es accesible normalmente mediante un controlador ATA o SCSI incluido en la mayoría de los sistemas operativos. Sin embargo, las controladoras RAID necesitan controladores software específico. Las herramientas de recuperación que trabajan con discos simples en controladoras genéricas necesitarán controladores especiales para acceder a los datos de los conjuntos RAID. Si estas herramientas no los soportan, los datos serán inaccesibles para ellas.

• RAID no mejora el rendimiento de todas las aplicaciones. Esto resulta especialmente cierto en las configuraciones típicas de escritorio. La mayoría de aplicaciones de escritorio y videojuegos hacen énfasis en la estrategia de buffering y los tiempos de búsqueda de los discos. Una mayor tasa de transferencia sostenida supone poco beneficio para los usuarios de estas aplicaciones, al ser la mayoría de los archivos a los que se accede muy pequeños. La división de discos de un RAID 0 mejora el rendimiento de transferencia lineal pero no lo demás, lo que hace que la mayoría de las aplicaciones de escritorio y juegos no muestren mejora alguna, salvo excepciones. Para estos usos, lo mejor es comprar un disco más grande, rápido y caro en lugar de dos discos más lentos y pequeños en una configuración RAID 0.

• RAID no facilita el traslado a un sistema nuevo. Cuando se usa un solo disco, es relativamente fácil trasladar el disco a un sistema nuevo: basta con conectarlo, si cuenta con la misma interfaz. Con un RAID no es tan sencillo: la BIOS RAID debe ser capaz de leer los metadatos de los miembros del conjunto para reconocerlo adecuadamente y hacerlo disponible al sistema operativo. Dado que los distintos fabricantes de controladoras RAID usan diferentes formatos de metadatos (incluso controladoras de un mismo fabricante son incompatibles si corresponden a series diferentes) es virtualmente imposible mover un conjunto RAID a una controladora diferente, por lo que suele ser necesario mover también la controladora. Esto resulta imposible en aquellos sistemas donde está integrada en la placa base. Esta limitación puede obviarse con el uso de RAID por software, que a su vez añaden otras diferentes (especialmente relacionadas con el rendimiento).

TAREA 29

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Memorias

El término "memoria" se aplica a cualquier componente electrónico capaz de almacenar datos en forma temporal. Existen dos categorías principales de memorias:

• La memoria interna que almacena datos en forma temporal mientras los programas se están ejecutando. La memoria interna utiliza micro conductores, es decir circuitos electrónicos rápidos especializados. La memoria interna corresponde a lo que llamamos memoria de acceso aleatorio (RAM).

• La memoria auxiliar (llamada también memoria física o memoria externa) que almacena información a largo plazo, incluso después de apagar el equipo. La memoria auxiliar corresponde a los dispositivos magnéticos de almacenamiento como por ejemplo el disco duro, dispositivos ópticos de almacenamiento como los CD-ROM y DVD-ROM, y a las memorias de sólo lectura.

Características técnicas

Las principales características de una memoria son las siguientes:

• Capacidad, que representa el volumen global de información (en bits) que la memoria puede almacenar.

• Tiempo de acceso, que corresponde al intervalo de tiempo entre la solicitud de lectura/escritura y la disponibilidad de los datos.

• Tiempo de ciclo, que representa el intervalo de tiempo mínimo entre dos accesos sucesivos.

• Rendimiento, que define el volumen de información intercambiado por unidad de tiempo, expresado en bits por segundo.

• No volatilidad, que caracteriza la capacidad de una memoria para almacenar datos cuando no recibe más electricidad.

La memoria ideal posee una gran capacidad con tiempos de acceso y tiempos de ciclo muy restringidos, un rendimiento elevado y no es volátil.

Sin embargo, las memorias rápidas también son las más costosas. Ésta es la razón por la cual se utilizan en un equipo memorias que usan diferentes tecnologías, interconectadas entre sí y organizadas de manera jerárquica.

Las memorias más rápidas están ubicadas en pequeñas cantidades cerca del procesador. Las memorias auxiliares, que no son tan rápidas, se utilizan para almacenar información permanentemente.

Tipos de memorias

Memoria de acceso aleatorio

La memoria de acceso aleatorio, llamada generalmente RAM es la memoria principal del sistema, es decir, un espacio que permite almacenar datos temporalmente mientras un programa se está ejecutando.

A diferencia del almacenamiento de datos en una memoria auxiliar como un disco duro, RAM es volátil, lo que significa que solamente almacena datos mientras recibe electricidad. Por lo tanto, cada vez que el equipo se apaga, todos los datos de la memoria se borran irremediablemente.

Memoria de sólo lectura

La memoria de sólo lectura, llamada ROM, es un tipo de memoria que permite guardar la información contenida en ella aun cuando la memoria no recibe electricidad. Básicamente, este tipo de memoria tiene únicamente acceso de sólo lectura. Sin embargo, es posible guardar información en algunos tipos de memoria ROM.

Memoria flash

La memoria flash es un punto intermedio entre las memorias de tipo RAM y ROM. La memoria flash posee la no volatilidad de las memorias ROM mientras que provee acceso a la lectura y escritura. En contrapartida, los tiempos de acceso de las memorias flash son más prolongados que los de RAM.

TIPOS DE MEMORIA RAM.

En términos generales, existen dos grandes categorías de memoria de acceso aleatorio:

• Las memorias DRAM (Módulo de Acceso Aleatorio Dinámico), las cuales son menos costosas. Se utilizan principalmente para la memoria principal del ordenador

• Las memorias SRAM (Módulo de Acceso Aleatorio Estático), rápidas pero relativamente costosas. Las memorias SRAM se utilizan en particular en la memoria caché del procesador

Funcionamiento de la memoria de acceso aleatorio

La memoria de acceso aleatorio consta de cientos de miles de pequeños capacitadores que almacenan cargas. Al cargarse, el estado lógico del capacitador es igual a 1; en el caso contrario, es igual a 0, lo que implica que cada capacitador representa un bit de memoria.

Teniendo en cuenta que se descargan, los capacitadores deben cargarse constantemente (el término exacto es actualizar) a intervalos regulares, lo que se denomina ciclo de actualización. Las memorias DRAM, por ejemplo, requieren ciclos de actualización de unos 15 nanosegundos (ns).

Cada capacitador está acoplado a un transistor (tipo MOS), lo cual posibilita la "recuperación" o modificación del estado del capacitador. Estos transistores están dispuestos en forma de tabla (matriz), de modo que se accede a la caja de memoria (también llamada punto de memoria) mediante una línea y una columna.

Cada punto de memoria se caracteriza así por una dirección que corresponde a su vez a un número de fila y a un número de columna. Este acceso no es instantáneo; el período de tiempo que lleva se denomina tiempo de latencia. En consecuencia, el tiempo necesario para acceder a la información en la memoria es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia.

De este modo, en el caso de la memoria DRAM, por ejemplo, el tiempo de acceso es de 60 nanosegundos (35 ns del tiempo del ciclo más 25 ns del tiempo de latencia).

En el ordenador, el tiempo del ciclo corresponde al opuesto de la frecuencia de reloj; por ejemplo, en un ordenador con una frecuencia de 200 MHz, el tiempo del ciclo es de 5 ns (1/200*106).

En consecuencia, en un ordenador con alta frecuencia, que utiliza memorias con un tiempo de acceso mucho más prolongado que el tiempo del ciclo del procesador, se deben producir estados de espera para que se permita el acceso a la memoria.

En el caso de un ordenador con una frecuencia de 200 MHz que utiliza memorias DRAM (y con un tiempo de acceso de 60 ns), se generan 11 estados de espera para un ciclo de transferencia. El rendimiento del ordenador disminuye a medida que aumenta el número de estados de espera, por lo que es recomendable implementar el uso de memorias más rápidas.

Visita: http://www.youtube.com/watch?v=EVeBceJzitw

FORMATOS MODULOS RAM.

Existen diferentes tipos de memoria de acceso aleatorio. Estas se presentan en forma de módulos de memoria que pueden conectarse a la placa madre.

Las primeras memorias fueron chips denominados DIP (Paquete en Línea Doble). Hoy en día, las memorias por lo general se suministran en forma de módulos, es decir, tarjetas que se colocan en conectores designados para tal fin. En términos generales, existen tres tipos de módulos RAM:

• módulos en formato SIMM (Módulo de Memoria en Línea Simple): se trata de placas de circuito impresas, con uno de sus lados equipado con chips de memoria. Existen dos tipos de módulos SIMM, según el número de conectores:

• Los módulos SIMM con 30 conectores (de 89x13mm) son memorias de 8 bits que se instalaban en los PC de primera generación (286, 386).

• Los módulos SIMM con 72 conectores (sus dimensiones son 108x25mm) son memorias capaces de almacenar 32 bits de información en forma simultánea. Estas memorias se encuentran en los PC que van desde el 386DX hasta los primeros Pentiums. En el caso de estos últimos, el procesador funciona con un bus de información de 64 bits, razón por la cual, estos ordenadores necesitan estar equipados con dos módulos SIMM. Los módulos de 30 clavijas no pueden instalarse en posiciones de 72 conectores, ya que la muesca (ubicada en la parte central de los conectores) imposibilitaría la conexión.

• Los módulos en formato DIMM (Módulo de Memoria en Línea Doble), son memorias de 64 bits, lo cual explica por qué no necesitan emparejamiento. Los módulos DIMM poseen chips de memoria en ambos lados de la placa de circuito impresa, y poseen a la vez, 84 conectores de cada lado, lo cual suma un total de 168 clavijas. Además de ser de mayores dimensiones que los módulos SIMM (130x25mm), estos módulos poseen una segunda muesca que evita confusiones.

Cabe observar que los conectores DIMM han sido mejorados para facilitar su inserción, gracias a las palancas ubicadas a ambos lados de cada conector.

También existen módulos más pequeños, conocidos como SO DIMM (DIMM de contorno pequeño), diseñados para ordenadores portátiles. Los módulos SO DIMM sólo cuentan con 144 clavijas en el caso de las memorias de 64 bits, y con 77 clavijas en el caso de las memorias de 32 bits.

• Los módulos en formato RIMM (Módulo de Memoria en Línea Rambus, también conocido como RD-RAM o DRD-RAM) son memorias de 64 bits desarrolladas por la empresa Rambus. Poseen 184 clavijas. Dichos módulos poseen dos muescas de posición, con el fin de evitar el riesgo de confusión con módulos previos.

Dada la alta velocidad de transferencia de que disponen, los módulos RIMM poseen una película térmica cuyo rol es el mejorar la transferencia de calor.

Al igual que con los módulos DIMM, también existen módulos más pequeños, conocidos como SO RIMM (RIMM de contorno pequeño), diseñados para ordenadores portátiles. Los módulos SO RIMM poseen sólo 160 clavijas.

DRAM PM

La DRAM (RAM Dinámica) es el tipo de memoria más común en estos tiempos. Se trata de una memoria cuyos transistores se disponen en forma de matriz, en forma de filas y columnas. Un transistor, acoplado con un capacitador, proporciona información en forma de bits. Dado que un octeto contiene 8 bits, un módulo de memoria DRAM de 256 Mo contendrá por lo tanto 256 * 2^10 * 2^10 = 256 * 1024 * 1024 = 268.435.456 octetos = 268.435.456 * 8 = 2.147.483.648 bits = 2.147.483.648 transistores. De esta manera, un módulo de 256 Mo posee una capacidad de 268.435.456 octetos, o 268 Mo. Los tiempos de acceso de estas memorias son de 60 ns.

Además, el acceso a la memoria en general se relaciona con la información almacenada consecutivamente en la memoria.

De esta manera, el modo de ráfaga permite el acceso a las tres partes de información que siguen a la primera parte, sin tiempo de latencia adicional. De este modo, el tiempo necesario para acceder a la primera parte de la información es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia, mientras que el tiempo necesario para acceder a las otras tres partes de la información sólo es igual al tiempo de ciclo; los cuatro tiempos de acceso se expresan, entonces, en la forma X-Y-Y-Y. Por ejemplo, 5-3-3-3 indica que la memoria necesita 5 ciclos del reloj para acceder a la primera parte de la información, y 3 para acceder a las subsiguientes.

DRAM FPM

Para acelerar el acceso a la DRAM, existe una técnica, conocida como paginación, que permite acceder a la información ubicada en una misma columna, modificando únicamente la dirección en la fila, y evitando de esta manera, la repetición del número de columna entre lecturas por fila. Este proceso se conoce como DRAM FPM (Memoria en Modo Paginado). El FPM alcanza tiempos de acceso de unos 70 u 80 nanosegundos, en el caso de frecuencias de funcionamiento de entre 25 y 33 Mhz.

DRAM EDO

La DRAM EDO (Salida de Información Mejorada, a veces denominada "híper- página") se introdujo en 1995. La técnica utilizada en este tipo de memoria implica direccionar la columna siguiente mientras paralelamente se está leyendo la información de una columna anterior. De esta manera, se crea un acceso superpuesto que permite ahorrar tiempo en cada ciclo.

El tiempo de acceso de la memoria EDO es de 50 a 60 nanosegundos, en el caso de una frecuencia de funcionamiento de entre 33 y 66 Mhz.

De modo que la RAM EDO, cuando se utiliza en modo ráfaga, alcanza ciclos 5-2-2-2, lo cual representa una ganancia de 4 ciclos al acceder a 4 partes de información. Dado que la memoria EDO no funcionaba con frecuencias mayores a 66 Mhz, se suspendió su uso en favor de la SDRAM.

SDRAM

La SDRAM (DRAM Sincrónica), introducida en 1997, permite la lectura de la información sincronizada con el bus de la placa madre, a diferencia de lo que ocurre con las memorias EDO y FPM (conocidas como asincrónicas), las cuales poseen reloj propio. La SDRAM elimina de esta manera, los tiempos de espera ocasionados por la sincronización con la placa madre. Gracias a esto se logra un ciclo de modo ráfaga de 5-1-1-1, con una ganancia de 3 ciclos en comparación con la RAM EDO. La SDRAM puede, entonces, funcionar con una frecuencia mayor a 150 MHz, logrando tiempos de acceso de unos 10 ns.

DR-SDRAM (Rambus DRAM)

La DR-SDRAM (DRAM Directa de Rambus), es un tipo de memoria que permite la transferencia de datos a un bus de 16 bits y a una frecuencia de 800 Mhs, lo que proporciona un ancho de banda de 1,6 GB/s. Al igual que la SDRAM, este tipo de memoria está sincronizada con el reloj del bus, a fin de mejorar el intercambio de información. Sin embargo, la memoria RAMBUS es un producto de tecnología patentada, lo que implica que cualquier empresa que desee producir módulos RAM que utilicen esta tecnología deberá abonar regalías, tanto a RAMBUS como a Intel.

DDR-SDRAM

La DDR-SDRAM (SDRAM de Tasa Doble de Transferencia de Datos) es una memoria basada en la tecnología SDRAM, que permite duplicar la tasa de transferencia alcanzada por ésta utilizando la misma frecuencia.

La información se lee o ingresa en la memoria al igual que un reloj. Las memorias DRAM estándares utilizan un método conocido como SDR (Tasa Simple de Transferencia de Datos), que implica la lectura o escritura de información en cada borde de entrada.

La DDR permite duplicar la frecuencia de lectura/escritura con un reloj a la misma frecuencia, enviando información a cada borde de entrada y a cada borde posterior.

Las memorias DDR por lo general poseen una marca, tal como PCXXXX, en la que "XXXX" representa la velocidad en MB/s.

DDR2-SDRAM

Las memorias DDR2 (o DDR-II) alcanzan velocidades dos veces superiores a las memorias DDR con la misma frecuencia externa.

El acrónimo QDR (Tasa Cuádruple de Transferencia de Datos o con Quad-pump) designa el método de lectura y escritura utilizado.

De hecho, la memoria DDR2 utiliza dos canales separados para los procesos de lectura y escritura, con lo cual es capaz de enviar o recibir el doble de información que la DDR.

La DDR2 también posee más conectores que la DDR clásica (la DDR2 tiene 240, en comparación con los 184 de la DDR).

Cuadro de resumen

El siguiente cuadro muestra la equivalencia entre la frecuencia de la placa madre (FSB), la frecuencia de la memoria (RAM) y su velocidad:

SINCRONIZACION RAM (tiempos)

No es poco común ver valores como "3-2-2-2" ó "2-3-3-2" para describir los parámetros de la memoria de acceso aleatorio. Esta sucesión de cuatro cifras describe la sincronización de la memoria (tiempo); es decir, la secuencia de ciclos de reloj necesaria para acceder a la información almacenada en la RAM. Las cuatro cifras corresponden, en orden, a los siguientes valores:

• demora de CAS o latencia de CAS (CAS significa Señalizador de Direccionamiento en Columna): es el número de ciclos de reloj que transcurre entre el envío del comando de lectura y la llegada de la información. En otras palabras, es el tiempo necesario para acceder a una columna.

• Tiempo de precarga de RAS (conocido como tRP; RAS significa Señalizador de Direccionamiento en Fila): es el número de ciclos de reloj transcurridos entre dos instrucciones de RAS, es decir, entre dos accesos a una fila.

• demora de RAS a CAS (a veces llamada tRCD): es el número de ciclos de reloj correspondiente al tiempo de acceso de una fila a una columna.

• tiempo activo de RAS (a veces denominado tRAS): es el número de ciclos de reloj correspondiente al tiempo de acceso a una columna.

Las tarjetas de memoria están equipadas con un dispositivo llamado SPD (Detección de Presencia en Serie), el cual permite al BIOS averiguar los valores de ajuste nominales definidos por el fabricante. Se trata de una EEPROM, cuya información puede cargarse en el BIOS si el usuario elige el ajuste "auto".

CORRECCION ERRORES RAM.

Algunas memorias poseen mecanismos de corrección de errores, con el fin de garantizar la integridad de la información que contienen. Este tipo de memoria se utiliza por lo general en sistemas que trabajan con información esencial, motivo por el cual este tipo de memoria se encuentra en servidores.

Bit de paridad

Los módulos con bits de paridad garantizan que los datos contenidos en la memoria sean los necesarios. Para obtener esto, uno de los bits de cada octeto almacenado en la memoria se utiliza para almacenar la suma de los bits de datos. El bit de paridad vale 1 cuando la suma de los bits de información arroja un número impar, y 0 en el caso contrario.

De este modo, los módulos con bit de paridad permiten la integración de los datos que se verificarán, aunque por otro lado, no prevén la corrección de errores. Además, de 9 Mo de memoria sólo 8 se emplearán para almacenar datos, dado que el último mega-octeto se utiliza para almacenar los bits de paridad.

Módulos ECC

Los módulos de memoria ECC (Códigos de Corrección de Errores), disponen de varios bits dedicados a la corrección de errores (conocidos como bits de control). Dichos módulos, utilizados principalmente en servidores, permiten la detección y la corrección de errores.

Canal Doble

Algunos controladores de memoria disponen de un canal doble para la memoria. Los módulos de memoria se utilizan en pares con el fin de lograr un mayor ancho de banda y así poder utilizar al máximo la capacidad del sistema. Al utilizar el Canal Doble, resulta indispensable utilizar un par de módulos idénticos (de la misma frecuencia y capacidad, y, preferentemente, de la misma marca).

MEMORIAS ROM (ROM).

Existe un tipo de memoria que almacena información sin necesidad de corriente eléctrica; se trata de la ROM (Read Only Memory, o Memoria de Sólo Lectura), a veces denominada memoria no volátil, dado que no se borra cuando se apaga el sistema.

Este tipo de memoria permite almacenar la información necesaria para iniciar el ordenador. De hecho, no es posible almacenar esta información en el disco duro, dado que los parámetros del disco (vitales para la inicialización) forman parte de dicha información y resultan esenciales para el arranque. Existen diferentes memorias de tipo ROM que contienen dichos datos esenciales para iniciar el ordenador, entre ellas:

• El BIOS,es un programa que permite controlar las principales interfaces de entrada-salida, de ahí el nombre BIOS ROM que a veces se le da al chip de la memoria de sólo lectura de la placa madre que lo aloja.

• El cargador de bootstrap: programa para cargar memoria (de acceso aleatorio) al sistema operativo y ejecutarla. Éste, generalmente busca el sistema operativo de la unidad de disquetes y luego el disco duro, lo que permite que el sistema operativo se ejecute desde el sistema de disquetes en el caso de que ocurra algún desperfecto en el sistema instalado en el disco duro.

• La Configuración CMOS es la pantalla que se visualiza al iniciarse el ordenador. Se utiliza para modificar los parámetros del sistema (a menudo erróneamente llamada BIOS).

• La Auto-prueba de Encendido (POST) es un programa que se ejecuta automáticamente cuando arranca el sistema, permitiendo de esta manera probar dicho sistema (razón por la cual el sistema "cuenta" la RAM en el inicio).

Dado que las memorias ROM son mucho más lentas que las RAM(el tiempo de acceso en el caso de la ROM es de unos 150 ns, mientras que para la SDRAM es de unos 10 ns), las instrucciones suministradas en la ROM a veces se copian a la RAM en el inicio; proceso denominado respaldo, aunque a menudo se le llama memoria de respaldo).

TIPOS MEMORIAS ROM.

Las memorias ROM han evolucionado gradualmente desde memorias fijas de sólo lectura hasta convertirse en memorias que pueden programarse y reprogramarse.

ROM

Las primeras memorias ROM se fabricaron utilizando un procedimiento que escribe directamente la información binaria en una placa de silicona mediante una máscara. Este procedimiento hoy en día es obsoleto.

PROM

Las memorias PROM (Programmable Read Only Memory, o Memoria Programable de Sólo Lectura), fueron desarrolladas a fines de la década del 70 por una compañía llamada Texas Instruments. Dichas memorias consisten en chips que comprimen miles de fusibles (o diodos) capaces de "quemarse" mediante un dispositivo denominado "programador ROM", aplicando un alto voltaje (12V) a las cajas de memoria a marcar. Los fusibles quemados corresponden a 0 y los demás a 1.

EPROM

Las memorias EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, o Memoria Programable y Borrable de Sólo Lectura), son memorias PROM que se pueden eliminar. Estos chips disponen de un panel de vidrio que deja entrar los rayos ultra-violeta. Cuando el chip es sometido a rayos ultra-violeta de una determinada longitud de onda, se reconstituyen los fusibles, lo que implica que todos los bits de memoria vuelven a 1. Por esta razón, este tipo de PROM se denomina borrable.

EEPROM

Las memorias EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory, o Memoria Programable de Sólo Lectura Borrable Eléctricamente) también son memorias PROM borrables, pero a diferencia de éstas, se pueden borrar mediante una sencilla corriente eléctrica, es decir, incluso si se encuentran en posición en el ordenador.

Existe una variante de estas memorias, conocida como memoria flash (también Flash ROM o Flash EPROM). A diferencia de las memorias EEPROM clásicas, que utilizan 2 o 3 transistores por cada bit a memorizar, la memoria EPROM Flash utiliza un solo transistor. Además, la memoria EEPROM puede escribirse y leerse palabra por palabra, mientras que la Flash únicamente puede borrarse por páginas (el tamaño de las páginas disminuye constantemente).

Por último, la memoria Flash es más densa, lo que implica que pueden producirse chips que contengan cientos de megabytes. De esta manera, las memorias EEPROM son preferibles a la hora de tener que memorizar información de configuración, mientras que la memoria Flash se utiliza para código programable (programas de IT).

MEMORIAS FLASH.

La memoria Flash es un tipo de memoria informática basada en semiconductores, no volátil y re escribible Esto significa que posee muchas de las características de la memoria RAM, excepto que sus datos no se eliminan al apagarse el ordenador.

La memoria Flash almacena porciones de datos en las celdas de memoria, pero esos datos permanecen almacenados aunque se produzca un corte de energía.

Debido a su alta velocidad, durabilidad y bajo consumo de energía, la memoria flash resulta ideal para muchos usos, como por ejemplo en cámaras digitales, teléfonos móviles, impresoras, PDA, ordenadores laptop y dispositivos que puedan almacenar y reproducir sonido, como los reproductores de MP3.

Además, este tipo de memoria no tiene partes móviles, lo que la hace más resistente a eventuales golpes.

Tipos de tarjetas de memoria

Existen muchos tipos de formatos de tarjetas de memoria que compiten y son incompatibles (casi una por fabricante). Dentro de estos formatos de tarjetas de memoria, los más comunes son:

• Compact Flash

• Tarjetas Secure Digital (llamadas tarjetas SD)

• Memory Stick

• SmartMedia

• MMC (MultimediaCard)

CUADRO COMPARATIVO MEMORIAS FLASH.

Introducción a los monitores

Una pantalla (o monitor) es una unidad de visualización de un equipo. Por lo general se dice que existen dos familias de pantallas:

• Pantallas de rayos catódicos (abreviado CRT), utilizadas en la mayoría de los equipos de escritorio. Son pesadas y voluminosas, y por lo general, consumen mucha energía.

• Los monitores de pantalla plana se usan en la mayoría de los ordenadores portátiles, asistentes digitales personales (PDA) y cámaras digitales y, cada vez más, en equipos de escritorio. Estas pantallas son más delgadas (de allí su nombre), livianas y consumen menos energía.

Especificaciones técnicas

Las especificaciones más comunes para las pantallas son las siguientes:

• Definición: el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 (640 píxeles de largo, 480 píxeles de ancho) y 2048 x 1536, pero debemos aclarar que las resoluciones más altas son técnicamente posibles. La siguiente tabla proporciona las definiciones recomendadas según el tamaño de la diagonal de la pantalla:

• El tamaño: se calcula al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas. Tenga cuidado de no confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño determinado puede mostrar diferentes definiciones, aunque en general las pantallas que son más grandes en tamaño poseen una definición más alta. Los tamaños estándares de la pantalla son los siguientes:

• 14 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 36 cm;

• 15 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 38 cm;

• 17 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 43 cm;

• 19 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 48 cm;

• 21 pulgadas, una diagonal de aproximadamente 53 cm;

• El tamaño de punto: es la distancia entre dos fósforos; cuanto más pequeña, más precisa es la imagen. Un tamaño de punto igual o inferior a 0,25 mm será más cómodo de utilizar, mientras que se recomienda evitar las pantallas con un tamaño de punto igual o superior a 0,28 mm.

• La resolución: determina el número de píxeles por unidad de superficie (expresados en pulgadas lineales). Se abrevia DPI que significa Puntos por pulgada. Una resolución de 300 dpi significa 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada, lo cual significa que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada. En comparación, una resolución de 72 dpi significa que un píxel es 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o 0,353 mm, lo que corresponde a una pica (una unidad tipográfica).

Modos gráficos

Se denomina modo gráfico a la manera en que se muestra la información en la pantalla, en términos de definición y cantidad de colores. Representa de esta manera, la capacidad de la tarjeta gráfica para administrar detalles o bien, la capacidad de la pantalla para mostrarlos.

MDA

El MDA (Monochrome Display Adapter [adaptador de pantalla monocromático]), que apareció en 1981, representa el modo de visualización para las pantallas monocromáticas, que permitían mostrar texto en 80 columnas y 25 filas. Este modo permitía mostrar solamente caracteres ASCII.

CGA

El modo CGA (Color Graphic Adapter [adaptador de gráficos en color]) apareció en 1981, poco después del MDA, con la llegada de la PC (equipo personal). Este modo gráfico incluía:

• visualización en modo texto mejorado, capacitado para mostrar caracteres en 4 colores

• visualización en modo gráfico que permitía mostrar píxeles en 4 colores con una resolución de 320 píxeles por 200 píxeles (320 x 200)

EGA

El modo EGA (Enhanced Graphic Adapter [adaptador gráfico mejorado]) se lanzó a comienzos de 1985. Permitía mostrar 16 colores con una resolución de 640 por 350 píxeles (640 x 350), gráficos mucho más refinados que los que eran posibles en el modo CGA.

VGA

El modo VGA (Video Graphics Array [adaptador de gráficos de video]) apareció en el año 1987. Ofrecía una resolución de 720 x 400 en modo texto y una resolución de 640 por 480 (640 x 480) en el modo gráfico de 16 colores. También permitía mostrar 256 colores con una definición de 320 x 200 (un modo también conocido como MCGA que significa a su vez matriz gráfica multicolor). El VGA se convirtió rápidamente en el modo de visualización mínimo de referencia de los PC.

XGA

En 1990, IBM presentó el XGA (eXtended Graphics Array [matriz de gráficos extendida]). La versión 2 de este modo de visualización, llamado XGA-2, ofrecía una resolución de 800 x 600 en 16 millones de colores y 1024 x 768 en 65536 colores.

SVGA

El SVGA (Super Video Graphics Array [súper adaptador gráfico de video]) es un modo gráfico que permite mostrar 256 colores en resoluciones de 640 x 200, 640 x 350 y 640 x 480. El SVGA permite a la vez mostrar definiciones más altas, tales como 800 x 600 ó 1024 x 768 debido a que utiliza menos colores.

VESA

Para resolver la falta de estandarización en modos gráficos, se creó un grupo de importantes fabricantes de tarjetas gráficas (la VESA, Asociación para estándares electrónicos y de video) para desarrollar estándares gráficos.

SXGA

El estándar SXGA (Super eXtended Graphics Array [súper matriz de gráficos extendida]), definido por la corporación VESA, hace referencia a la resolución de 1280 x 1024 con 16 millones de colores. Este modo se caracteriza por un formato de pantalla de 5:4, a diferencia de otros modos (VGA, SVGA, XGA, UXGA).

UXGA

El modo UXGA (Ultra eXtended Graphics Array [ultra arreglo de gráficos extendidos]) utiliza una resolución de 1600 x 1200 con 16 millones de colores.

WXGA

El modo WXGA (Wide eXtended Graphics Array) utiliza una resolución de 1280 x 800 con 16 millones de colores.

WSXGA

El modo WSXGA (Wide Super eXtended Graphics Array) utiliza una resolución de 1600 x 1024 con 16 millones de colores.

WSXGA+

El modo WSXGA+ (Wide Super eXtended Graphics Array+) utiliza una resolución de 1680 x 1050 con 16 millones de colores.

WUXGA

El modo WUXGA (Wide Ultra eXtended Graphics Array) utiliza una resolución de 1920 x 1200 con 16 millones de colores.

QXGA

El modo QXGA (Quantum Extended Graphics Array) utiliza una resolución de 2048 x 1536 con 16 millones de colores.

QSXGA

El modo QSXGA (Quad Super Extended Graphics Array) utiliza una resolución de 2560 x 2048 con 16 millones de colores.

QUXGA

El modo QUXGA (Quad UXGA) utiliza una resolución de 3200 x 2400 con 16 millones de colores.

Resumen

La siguiente tabla resume las diferentes resoluciones así como los formatos correspondientes:

ESTANDAR ENERGIA Y RADIACION MONITORES.

Existen numerosos estándares para garantizar la calidad de la pantalla y garantizarle al consumidor que el equipo se ha diseñado para limitar la radiación de ondas electrostáticas y reducir el consumo de energía.

A fines de la década de 1980, la autoridad de verificación sueca creó el estándar MPR1 para permitir la radiación emitida por el hardware que irradia ondas electrostáticas. Este estándar se reformó en 1990 para producir MPR2, reconocido en la actualidad a nivel internacional.

En 1992, la Confederación Sueca de Empleados Profesionales introdujo el estándar TCO, que permite describir los niveles de emisión de radiación ya no en términos de niveles mínimos de seguridad, sino en términos de nivel mínimo técnicamente posible.

El estándar TCO se revisó en 1992, 1995 y 1999, y dio como resultado los estándares TCO92, TCO95 y TCO99, respectivamente.

En 1993, un grupo de fabricantes de componentes para equipos (VESA, Asociación para estándares electrónicos y de video) creó el estándar DPMS (Señalización para administración de potencia de pantallas), que ofrecía 4 modos operativos para dispositivos que la cumplieran:

• Encendido.

• En espera, con consumo de energía inferior a 25 W.

• Suspendido, con consumo de energía inferior a 8 W. En este modo el cañón de electrones se cierra, lo que significa que el tiempo de recuperación es más prolongado que para el modo en espera.

• Apagado.

MONITORES DE TUBO RAYOS CATODICOS.

La mayoría de los monitores (pantallas de equipos) utilizan pantallas de rayos catódicos (o CRT), que son tubos de vacío de vidrio dentro de los cuales un cañón de electrones emite una corriente de electrones guiada por un campo eléctrico hacia una pantalla cubierta de pequeños elementos fosforescentes.

El cañón de electrones está compuesto por un cátodo, un electrodo metálico con carga negativa, y uno o más ánodos (electrodos con carga positiva). El cátodo emite los electrones atraídos por el ánodo. El ánodo actúa como un acelerador y concentrador de los electrones, creando una corriente de electrones dirigida a la pantalla.

Un campo magnético va guiando los electrones de derecha a izquierda y de arriba hacia abajo. Se crea con dos placas electrificadas X e Y (llamadas deflectores) que envían la corriente en dirección horizontal y vertical, respectivamente.

Esta pantalla está cubierta con una capa fina de elementos fosforescentes, llamados fósforos, que emiten luz por excitación, es decir, cuando los electrones los golpean, creando de esta manera, un punto iluminado llamado píxel.

La activación del campo magnético hace que los electrones sigan un patrón de barrido, al ir de izquierda a derecha y luego bajando a la siguiente fila una vez que han llegado al final.

El ojo humano no es capaz de visualizar este barrido debido a la persistencia de la visión.

Trate de mover su mano en forma ondulante delante de su pantalla para comprobar este fenómeno:

¡Verá varias manos a la vez!

Combinado con el disparo o el cese del cañón de electrones, el barrido engaña a los ojos haciéndoles creer que solamente algunos píxeles de la pantalla están iluminados.

La pantalla a color

Una pantalla en blanco y negro puede mostrar diferentes tonos (matices de gris) al variar la intensidad del flujo. Para las pantallas a color, tres haces de electrones (provenientes de tres cátodos diferentes) impactan cada uno contra un punto con un color específico: rojo, verde y azul (RGB). Los tres puntos de color se llaman tríada (otrío de puntos). Los fósforos azules utilizan sulfuro de zinc, mientras que los verdes utilizan sulfuro de zinc y sulfuro de cadmio. Los rojos son difíciles de crear y están hechos de una mezcla de itrio y europio, u óxido de gadolinio.

Sin embargo, estos fósforos están tan cercanos entre sí que el ojo no logra separarlos lo suficiente como para poder diferenciarlos; ve un solo color conformado por estos tres colores. Si lo desea, pruebe volcando una pequeña gota de agua sobre el vidrio de su pantalla: la gota agrandará los fósforos y de esta manera podrá verlos.

Además, para evitar el efecto de difuminado (cuando un electrón destinado a golpear un fósforo verde, impacta en su lugar uno azul), una grilla metálica llamada máscara de sombra se coloca delante de la capa de fósforo para guiar la corriente de electrones.

Según la máscara utilizada, existen diferentes categorías de pantallas CRT:

• FST-Invar (tubo cuadrado plano), cuyos fósforos son redondos. Estas pantallas utilizan una grilla denominada máscara de sombra. Proporcionan todos los colores correctos, pero en cambio, poseen la desventaja de distorsionar y oscurecer la imagen en las esquinas.

• Tubos Diamondtron de Mitsubishi y Trinitron de Sony, cuyas máscaras están hechas de ranuras verticales (llamadas grilla de apertura o máscara de tensión), que permiten el paso de más electrones y por lo tanto logran producir una imagen más brillante.

• Tubos Cromaclear de Nec, cuya máscara se compone de un sistema híbrido con ranuras indentadas. Ésta es, en opinión de los expertos, la mejor tecnología de las tres.

Especificaciones técnicas

Las especificaciones para pantallas CRT incluyen:

• La definición: el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 (640 píxeles de largo, 480 píxeles de ancho) y 1600 x 1200, pero resoluciones más altas son técnicamente posibles.

• El tamaño: puede calcularse al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas (una pulgada equivale aproximadamente a 2,54 cm). Tenga cuidado de no confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño dado puede mostrar diferentes definiciones, aunque en general las pantallas que son más grandes en tamaño poseen una definición más alta.

• El tamaño de punto: Representa la distancia que separa dos fósforos del mismo color. Cuanto más bajo sea el tamaño de punto, mejor será la calidad de la imagen. Un tamaño de punto igual o inferior a 0,25 mm será más cómodo de utilizar, mientras que se recomienda evitar las pantallas con un tamaño de punto igual o superior a 0,28 mm.

• La resolución: determina el número de píxeles por unidad de superficie (dada en pulgadas lineales). Se abrevia DPI que significa Puntos por pulgada. Una resolución de 300 dpi significa 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada, lo que significa que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada.

• En comparación, una resolución de 72 dpi significa que un píxel es 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o 0,353 mm, lo que corresponde a una pica (una unidad tipográfica). Los términos "resolución" y "definición" habitualmente se suelen confundir en el medio.

• La frecuencia de actualización: representa la cantidad de imágenes mostradas por segundo o más precisamente la cantidad de veces que la imagen se actualiza por segundo. También se denomina frecuencia de actualización vertical y se expresa en Hertz. Cuanto más alto sea este valor, mejor será la visualización (la imagen no parece titilar), de modo que debe ser superior a 67 Hz (con cualquier valor inferior la imagen parece "parpadear"). La mayoría de las personas no nota el efecto de inestabilidad de la imagen a 70 Hz o más, de modo que un valor igual o superior a 75 Hz es generalmente adecuado.

MONITORES LCD.

Los monitores de pantalla plana (también llamados FPD que significa pantallas de panel plano) se popularizan cada vez más, ya que ocupan menos espacio y son menos pesados que las tradicionales pantallas CRT.

Además, la tecnología utilizada por los monitores de pantalla plana suele utilizar menos energía (inferior a 10 W, a diferencia de los 100 W de las pantallas CRT) y emite menos radiación electromagnética.

PANTALLAS DE CRISTAL LÍQUIDO.

La LCD (pantalla de cristal líquido) se basa en una pantalla hecha de dos placas paralelas transparentes ranuradas y orientadas a 90º una de otra. El espacio entre ellas alberga una fina capa de líquido que contiene ciertas moléculas (cristales líquidos) que poseen la propiedad de orientarse cuando se ven expuestas a la corriente eléctrica.

Combinada con una fuente de luz, la primera placa actúa como un filtro de polarización, permitiendo el paso sólo de aquellos componentes de luz cuya oscilación es paralela a las ranuras.

Durante la ausencia de corriente eléctrica, la segunda placa bloquea la luz, actuando como un filtro de polarización perpendicular.

Cuando se encuentra encendida, los cristales se alinean de manera progresiva en la dirección del campo eléctrico y de esta manera pueden cruzar la segunda placa.

Al controlar localmente la orientación de los cristales, es posible crear píxeles. Comúnmente se diferencian dos tipos de pantallas planas, según el sistema de control que se utilice para polarizar los cristales:

• Pantallas de "matriz pasiva", cuyos píxeles se controlan por fila y columna. Los píxeles reciben una dirección fila/columna gracias a unos conductores transparentes ubicados en el marco de la pantalla. El píxel se ilumina cuando se activa y se apaga al actualizarse.

Las pantallas de matriz pasiva utilizan generalmente tecnología TN (Nemáticos torsionados). Las pantallas de matriz pasiva carecen normalmente de brillo y contraste.

• Pantallas de "matriz activa", donde cada píxel se controla individualmente.

La tecnología más común para esta clase de pantallas es TFT (transistor de película delgada), que permite controlar cada píxel usando tres transistores (los que corresponden a los 3 colores RGB [rojo, verde, azul]). En este tipo de sistema, el transistor unido a cada píxel permite memorizar su estado y mantenerlo iluminado entre actualizaciones. Las pantallas de matriz activa resultan más brillantes y muestran una imagen más definida. Ya sea que las pantallas sean de matrices activas o pasivas, ambas necesitan una fuente de luz para poder funcionar. Los siguientes términos definen cómo se ilumina la pantalla:

• Reflexión: las pantallas se iluminan desde el frente, con luz artificial o simplemente con la luz del ambiente (como en la mayoría de los relojes digitales).

• Transmisión: las pantallas utilizan luz posterior para mostrar la información. Este tipo de pantallas es especialmente adecuado para usar en interiores o en condiciones de luz atenuada. Normalmente ofrece una imagen de alto contraste y brillo Por otra parte, resultan sumamente difíciles de leer cuando se utilizan al aire libre (a plena luz solar).

• Transflexivo: las pantallas utilizan iluminación posterior así como un polarizador de material translúcido que permite transmitir luz de fondo mientras refleja algo de luz ambiente. Este tipo de pantallas resulta especialmente adecuado para dispositivos diseñados para utilizarse en interiores y al aire libre (tales como cámaras digitales y PDA).

MONITORES PLASMA

La tecnología de plasma (PDP, panel de pantalla de plasma) se basa en la emisión de luz gracias a la excitación eléctrica de un gas. El gas usado en las pantallas de plasma es el resultado de la combinación de argón (90%) y xenón (10%). El gas se encuentra dentro de celdas, cada una de las cuales corresponde a un píxel que corresponde a su vez a una fila y a una columna de electrodos, que permite la reacción del gas que se encuentra dentro de la celda. Al modular el voltaje aplicado por los electrodos y la frecuencia de reacción, se pueden definir hasta 256 valores de intensidad lumínica. El gas excitado de esta manera produce radiación luminosa ultravioleta (invisible al ojo humano). Gracias a fósforos azules, verdes y rojos distribuidos entre las celdas, la radiación ultravioleta se convierte en luz visible, de modo que los píxeles (compuestos por 3 celdas) pueden visualizarse en hasta 16 millones de colores (256 x 256 x 256).

La tecnología de plasma permite obtener pantallas de alto contraste a gran escala; pero las pantallas de plasma todavía poseen un costo relativamente alto. Además, el consumo de energía resulta más de 30 veces superior al de una pantalla LCD.

Especificaciones

Las especificaciones más comunes para pantallas son:

• La definición: el número de píxeles que puede mostrar la pantalla. Este número generalmente se encuentra entre 640 x 480 (640 píxeles de largo, 480 píxeles de ancho) y 1600 x 1200; pero resoluciones más altas son técnicamente posibles en la actualidad.

• El tamaño: se calcula al medir la diagonal de la pantalla y se expresa en pulgadas (una pulgada equivale aproximadamente a 2,54 cm). Tenga cuidado de no confundir la definición de una pantalla con su tamaño. Después de todo, una pantalla de un tamaño determinado puede presentar diferentes definiciones, aunque por lo general las pantallas más grandes en tamaño suelen poseer una definición más alta.

• La resolución: determina el número de píxeles por unidad de superficie (dada en pulgadas lineales). Se abrevia DPI que significa Puntos por pulgada. Una resolución de 300 dpi significa 300 columnas y 300 filas de píxeles por pulgada cuadrada, lo que significa que hay 90.000 píxeles por pulgada cuadrada. En comparación, una resolución de 72 dpi significa que un píxel es 1"/72 (una pulgada dividida por 72) o 0,353 mm, lo que corresponde a una pica (una unidad tipográfica).

• Tiempo de respuesta: definido por la norma internacional ISO 13406-2, corresponde a la cantidad de tiempo que se necesita para modificar un píxel de blanco a negro y de negro a blanco nuevamente. El tiempo de respuesta (expresado en milisegundos) debe ser tan bajo como sea posible (pragmáticamente, inferior a 25 ms).

• Luminosidad: expresada en candelas por metro cuadrado (Cd/m2), se utiliza para definir el "brillo" de la pantalla. El orden de magnitud de luminosidad es de aproximadamente 250 cd/m2.

• El ángulo horizontal y vertical: expresado en grados, permite definir el ángulo a partir del cual la visualización de la pantalla comienza a tornarse dificultosa cuando el usuario no la está mirando directamente.

TAREA 31

1.- Realice un cuestionario de 10 preguntas.

CD, CD audio , CD-ROM

Sony y Philips inventaron el Disco Compacto en 1981 para que fuera un dispositivo de almacenamiento de audio compacto de alta calidad y que permitiera, a su vez, el acceso directo a las pistas de sonido digital. Se lanzó oficialmente en octubre de 1982. En 1984, las especificaciones del disco compacto se extendieron (con la publicación del Libro Amarillo para que se pudieran almacenar datos digitales.

Geometría del CD

Un CD (Disco Compacto) es un disco óptico de 12 cm de diámetro y 1,2 mm de espesor (éste puede variar entre 1,1 y 1,5) para almacenar información digital: hasta 650 MB de datos informáticos (lo que equivale aproximadamente a 300.000 páginas escritas) o 74 minutos de datos de audio. Posee un orificio circular de 15 mm de diámetro que permite centrarlo correctamente en el reproductor de CD.

La estructura de un CD

El CD está hecho de un sustrato plástico (policarbonato) y una capa metálica fina reflectante (oro de 24 kilates o una aleación de plata). La capa reflectante se halla recubierta por una terminación acrílica con protección contra rayos UV, creando de esta manera una superficie que favorece la protección de los datos. Por último, si se lo desea, puede agregarse una última capa que permite la impresión de datos del otro lado del CD.

La capa reflectante contiene pequeños baches. De esta manera, cuando el láser atraviesa el sustrato de policarbonato, la luz se refleja en la superficie reflectante. Sin embargo, lo que permite que se codifique la información es el acercamiento del láser a un bache.

Esta información se almacena en 22188 pistas grabadas en distintas canaletas (aunque en realidad es una sola pista que se acerca en espiral hacia el centro).

Los CD adquiridos en los distintos comercios ya vienen impresos, es decir que los baches ya han sido creados mediante una inyección de plástico dentro de un molde que contiene a su vez el diseño deseado revertido. A continuación se aplica la capa metálica al sustrato de policarbonato y se procede a cubrirlo con una capa protectora.

Por el contrario, los CD en blanco (CD-R) poseen una capa adicional (ubicada entre el sustrato y la capa metálica) con un tinte que puede ser marcado (o "quemado") por un láser de alta potencia (10 veces más potente que el que se usa para leerlos). La capa con el tinte es la encargada de absorber o reflejar el haz de luz emitido por el láser.

Los tintes utilizados con más frecuencia son los siguientes:

• Cianina de color azul, de parece verde cuando la capa metálica se hace con oro

• Talocianina de color verde claro, de apariencia dorada cuando la capa metálica se hace con oro

• Azo de color azul oscuro

Teniendo en cuenta que la información no se almacena como hoyos sino como marcas coloreadas, se le agrega una canaleta previa en el disco en blanco afín de ayudar a la grabadora a seguir el camino trazado en espiral, de tal modo, que no resulta necesaria la presencia de mecanismos de alta precisión en las grabadoras de CD. Además, esta canaleta previa sigue una onda sinusoidal llamada oscilación, que posee una amplitud de +/-0,03 &µm (30 nm) y una frecuencia de 22,05 kHz. La oscilación permite a su vez informar a la grabadora la velocidad a la que puede grabar. Esta información se denomina ATIP (Tiempo absoluto en canaleta previa).

FUNCIONAMIENTO CD.

El cabezal de lectura se compone de un láser (Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación) que emite un haz de luz y una celda fotoeléctrica cuya función es la de capturar el haz reflejado. Los reproductores de CD utilizan un láser infrarrojo (que posee una longitud de onda de 780 nm), ya que es compacto y asequible. Una lente situada a proximidad del CD enfoca el haz del láser hacia los hoyos.

Un espejo semi-reflectante permite que la luz reflejada alcance la celda fotoeléctrica, como lo explica el siguiente diagrama:

Un brazo desplaza el espejo permitiendo que el cabezal de lectura pueda acceder a todo el CD-ROM.

Un CD tiene dos modos de funcionamiento básicos: