Trabajo de las Memorias de un ordenador

LA MEMORIA

Su definición es: almacenes internos en el ordenador. El término memoria identifica el almacenaje de datos que viene en forma chips, y el almacenaje de la palabra se utiliza para la memoria que existe en las cintas o los discos. Por otra parte, el término memoria se utiliza generalmente como taquigrafía para la memoria física, que refiere a los chips reales capaces de llevar a cabo datos. Algunos ordenadores también utilizan la memoria visual, que amplía memoria física sobre un disco duro.

Cada ordenador viene con cierta cantidad de memoria física, referida generalmente como memoria principal o RAM. Se puede pensar en memoria principal como arreglo de celdas de memoria, cada una de los cuales puede llevar a cabo un solo byte de información.

Un ordenador que tiene 1 megabyte de la memoria, por lo tanto, puede llevar a cabo cerca de 1 millón de bytes (o caracteres) de la información.

La memoria funciona de manera similar a un juego de cubículos divididos usados para clasificar la correspondencia en la oficina postal. A cada bite de datos se asigna una dirección. Cada dirección corresponde a un cubículo (ubicación) en la memoria.

Para guardar información en la memoria, el procesador primero envía la dirección para los datos. El controlador de memoria encuentra el cubículo adecuado y luego el procesador envía los datos a escribir.

Para leer la memoria, el procesador envía la dirección para los datos requeridos. De inmediato, el controlador de la memoria encuentra los bits de información contenidos en el cubículo adecuado y los envía al bus de datos del procesador.

TENER UNA BUENA MEMORIA

Aunque las modernas CPU tienen una preocupación primordial en mantener sus pipelines de procesos llenos de instrucciones y datos, esto se esta convirtiendo cada vez en una tarea mas complicada debido a que, si bien el rendimiento de la CPU se duplica cada 18 ó 24 meses, la velocidad de los chips DRAM que constituyen la memoria principal sólo se incrementan en un pequeño porcentaje.

La memoria caché de alta velocidad que actúa como buffer entre la memoria principal y la CPU constituyen un factor cada vez mas importante en el rendimiento total.

Es por esta razón que todos los ordenadores se organizan alrededor de esta jerarquía de almacenamiento, con los elementos mas rápidos en la parte de arriba y los mas lentos, menos costosos y mas densos en la parte de abajo.

En lo alto de esta jerarquía se encuentran los registros, de los que habitualmente hay 64 (32 para enteros y 32 para coma flotante) para un total de 256 bytes de una CPU corriente. La caché  constituye el siguiente nivel de la jerarquía: el tamaño habitual oscila entre los 16 KB y los 256 KB, y el tiempo de acceso es del orden de unos pocos ciclos de CPU. Con la llegada de las caché en el microprocesador, muchas maquinas cuentan ahora con un segundo nivel de caché, fuera del microprocesador.

La jerarquía de almacenamiento funciona porque los programas no acceden a la memoria al azar. Si un programa accede a una palabra de la memoria, hay muchas probabilidades de que en un futuro cercano acceda a la misma palabra. Asimismo hay muchas posibilidades de que en un futuro cercano acceda a una palabra próxima a la que había accedido. Estas dos observaciones se conocen como los principios de localidad temporal y espacial.

 

 

TIPOS DE MEMORIAS

EN GENERAL…

Hay varios tipos de memoria:

• RAM (memoria de acceso aleatorio): Éste es igual que memoria principal. Cuando es utilizada por sí misma, el término RAM se refiere a memoria de lectura y escritura; es decir, usted puede tanto escribir datos en RAM como leerlos de RAM. Esto está en contraste a la ROM, que le permite solo hacer lectura de los datos leídos. La mayoría de la RAM es volátil, que significa que requiere un flujo constante de la electricidad para mantener su contenido. Tan pronto como el suministro de poder sea interrumpido, todos los datos que estaban en RAM se pierden.
• ROM (memoria inalterable): Los ordenadores contienen casi siempre una cantidad pequeña de memoria de solo lectura que guarde las instrucciones para iniciar el ordenador. En la memoria ROM no se puede escribir.
• PROM (memoria inalterable programable): Un PROM es un chip de memoria en la cual usted puede salvar un programa. Pero una vez que se haya utilizado el PROM, usted no puede reusarlo para salvar algo más. Como las ROM, los PROMS son permanentes.
• EPROM (memoria inalterable programable borrable): Un EPROM es un tipo especial de PROM que puede ser borrado exponiéndolo a la luz ultravioleta.
• EEPROM (eléctricamente memoria inalterable programable borrable): Un EEPROM es un tipo especial de PROM que puede ser borrado exponiéndolo a una carga eléctrica.

 

 

MEMORIA RAM

Qué es… la memoria RAM?

La memoria principal o RAM (acrónimo de Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente; son los “megas” famosos en número de 32, 64 ó 128 que aparecen en los anuncios de ordenadores.

Físicamente, los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con “pines” o contactos, algo así:

La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es mucho (mucho) más rápida, y que se borra al apagar el ordenador, no como éstos.

 

Tipos de RAM

Tantos como quiera: DRAM, Fast Page, EDO, SDRAM… y lo que es peor, varios nombres para la misma cosa. Trataremos estos cuatro, que son los principales, aunque en el apartado Otros tipos de RAM encontrará prácticamente todos los demás (no pocos).

• DRAM:

Dinamic-RAM, o RAM a secas, ya que es “la original”, y por tanto la más lenta (aunque recuerde: siempre es mejor tener la suficiente memoria que tener la más rápida, pero andar escasos).
Usada hasta la época del 386, su velocidad de refresco típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la de 80 ns.
Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos. No se preocupe si tanto xIMM le suena a chino, es explicado más abajo; pero si no puede esperar más, pulse aquí.

• Fast Page (FPM):

a veces llamada DRAM (o sólo “RAM”), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de Página Rápida) como por ser de 70 ó 60 ns.
Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).

• EDO:

o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%, más o menos).
Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con refrescos de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.

• SDRAM:

Sincronic-RAM. Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz), para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron.

• PC100:

o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium II a 350 MHz y micros más modernos; teóricamente se trata de unas especificaciones mínimas que se deben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias vendidas como “de 100 MHz” las cumplen…

• PC133:

o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y recomendable).

Para saber cómo identificar “a ojo descubierto” la velocidad de refresco (los ns) de un chip de memoria, pulse sobre este hipervínculo. También existe más información sobre la memoria SDRAM y la PC100 entre los Temas Relacionados en el margen.

 

 

 

 

 

Memoria ROM

Es memoria no volátil de solo lectura. Igualmente, también hay dos características a destacar en esta definición. La memoria ROM es memoria no volátil: Los programas almacenados en ROM no se pierden al apagar el ordenador, sino que se mantienen impresos en los chips ROM durante toda su existencia además la memoria ROM es, como su nombre indica, memoria de solo lectura; es decir los programas almacenados en los chips ROM son inmodificables. El usuario puede leer ( y ejecutar ) los programas de la memoria ROM, pero nunca puede escribir en la memoria ROM otros programas de los ya existentes.

La memoria ROM es ideal para almacenar las rutinas básicas a nivel de hardware, por ejemplo, el programa de inicialización de arranque el ordenador y realiza el chequeo de la memoria y los dispositivos.

La memoria ROM suele estar ya integrada en el ordenador y en varios periféricos que se instalan ya en el ordenador. Por ejemplo, en la placa madre del ordenador se encuentran los chips de la ROM BIOS, que es el conjunto de rutinas mas importantes para comunicarse con los dispositivos. O, también, las tarjetas de vídeo, las tarjetas controladoras de discos y las tarjetas de red tienen un chip de ROM con rutinas especiales para gestionar dichos periféricos.

 

 

Memoria PROM y EPROM.

Una alternativa son los chips de memoria de solo lectura programables, o PROM (Programmable Read-Only Memory). Este tipo de circuitos consiste en una matriz de elementos que actúan como fusibles. Normalmente conducen la electricidad. Sin embargo, al igual que los fusibles, estos elementos pueden fundirse, lo que detiene el flujo de la corriente.

Los chips PROM están fabricados y desarrollados con todos sus fusibles intactos. Se emplea una máquina especial llamada programador de PROM o quemador de PROM, para fundir los fusibles uno por uno según las necesidades del software que se va a codificar en el chip. Este proceso se conoce normalmente como el “ quemado “ de la PROM.

Como la mayoría de los incendios, los efectos de quemar la PROM son permanentes. El chip no puede modificar, ni actualizar, ni revisar el programa que lleva dentro. Definitivamente, las PROM no están pensadas para la gente que cambia rápidamente de ideas, ni para la industria de cambios rápidos.

Por fortuna, la tecnología nos ha traído otra alternativa: los chips de memoria programables y borrables de solo lectura, las EPROM. ( Erasable Programmable Read-Only Memory ). Las EPROM son internamente semiconductores auto-reparables porque los datos de su interior pueden borrarse y el chip puede ser reutilizado por otros datos o programas.

Las EPROM son fáciles de distinguir de los otros chips porque tienen una pequeña ventana transparente en el centro de la cápsula.

Invariablemente, esta ventana esta cubierta con una etiqueta de cualquier clase, y con una buena razón: el chips se puede borrar por la luz ultravioleta de alta intensidad que entra por la ventana.

 Si la luz del sol llega directamente al chip a través de una ventana, el chip podría borrarse sin que nadie se diera cuenta. A causa de su versatilidad con la memoria permanente, y por su facilidad de reprogramación, basta borrarla con luz y programarla de nuevo, las EPROM se encuentran en el interior de muchos ordenadores.

 

 

 

emoria shadow.

Los ordenadores de 32 bits generalmente disponen de acceso a la memoria a través de buses de datos de 8,16 o 32 bits. Generalmente es más conveniente utilizar un bus de datos de 16 bits para la memoria de la ROM-BIOS.

Existen muchas tarjetas de ampliación que incluyen extensiones de la BIOS en la propia tarjeta, y que se conectan al bus del ordenador a través de buses de datos de 8 bits. Como resultado, no se puede acceder a esas áreas de memoria tan rápidamente como a la RAM de 32 bits del sistema. Este problema se complica porque las rutinas de la BIOS, especialmente las utilizadas por las tarjetas gráficas, están entre la parte de código más frecuentemente utilizada en los ordenadores.

Para romper esta barrera de velocidad, muchos diseñadores de los ordenadores emplean la llamada memoria SHADOW. Copian las rutinas de la ROM en memoria la RAM de 32 bits, que es más rápida, y emplean las posibilidades de direccionamiento del 80387 para la llevar a la RAM el rango de direcciones utilizado por la ROM.

La ejecución de la BIOS en RAM acelera las operaciones en un factor de 4 o más (generalmente más, porque normalmente hacen falta más estados de espera cuando se accede a la memoria ROM, que es más lenta). Por supuesto la SHADOW RAM es volátil, y deben copiarse en ellas las rutinas de la bios cada vez que se arranca el ordenador. En casi todos los ordenadores basados en el 386, las rutinas de la bios se copian automáticamente en memoria SHADOW RAM cada vez que se arranca el sistema.

Clasificación de memorias semiconductoras de acceso aleatorio

Las memorias se clasifican, por la tecnología empleada y, además según la forma en que se puede modificar su contenido, A este respecto, las memorias se clasifican en dos grandes grupos:

1) Memorias RAM: Son memorias en las que se puede leer y escribir, si bien su nombre (Random access memory) no representa correctamente este hecho. Por su tecnología pueden ser de ferritas (ya en desuso) o electrónicas. Dentro de éstas últimas hay memorias estáticas (SRAM, static RAM), cuya célula de memoria está basada en un biestable, y memorias dinámicas (DRAM, dinamic RAM, en las que la célula de memoria es un pequeño condensador cuya carga representa la información almacenada. Las memorias dinámicas necesitan circuitos adicionales de refresco ya que los condensadores tienen muy poca capacidad y, a través de las fugas, la información puede perderse, por otra parte, son de lectura destructiva.

2) Memorias ROM (Read 0nly Memory): Son memorias en las que sólo se puede leer. Pueden ser:

a) ROM programadas por máscara, cuya información se graba en fábrica y no se puede modificar.

b) PROM, o ROM programable una sola vez.

c) EPROM (erasable PROM) o RPROM (reprogramable ROM), cuyo contenido puede borrarse mediante rayos ultravioletas para regrabarlas.

d) EAROM (electrically alterable ROM) o EEROM (electrically erasable ROM), que son memorias que está en la frontera entre las RAM y las ROM ya que su contenido puede regrabarse por medios eléctricos, estas se diferencian de las RAM en que no son volátiles. En ocasiones a este tipo de memorias también se las denomina NYRAM (no volátil RAM).

e) Memoria FLASH, denominada así por la velocidad con la que puede reprogramarse, utilizan tecnología de borrado eléctrico al igual que las EEPROM. Las memorias flash pueden borrar-e enteras en unos cuantos segundos, mucho más rápido que las EPROM.

Básicamente las memorias ROM se basan en una matriz de diodos cuya unión se puede destruir aplicando sobre ella una sobretensión (usualmente comprendida ente -12.5 y -40 v.). De fábrica la memoria sale con 1′s en todas sus posiciones, para grabarla se rompen las uniones en que se quieran poner 0′s. Esta forma de realizar la grabación se denomina técnica de los fusibles.

¿Qué es… la memoria caché?

Para qué sirve

Para empezar, digamos que la caché no es sino un tipo de memoria del ordenador; por tanto, en ella se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar. ¿Pero no era eso la RAM?, preguntará usted. Bueno, en parte sí. A decir verdad, la memoria principal del ordenador (la RAM, los famosos 8, 16, 32 ó 64 “megas”) y la memoria caché son básicamente iguales en muchos aspectos; la diferencia está en el uso que se le da a la caché.

Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM del ordenador no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador (el “micro” en adelante) necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se ralentizaría. Para evitarlo, se usa una memoria muy rápida, estratégicamente situada entre el micro y la RAM: la memoria caché.

Ésta es la baza principal de la memoria caché: es muy rápida. ¿Cuánto es “muy rápida”? Bien, unas 5 ó 6 veces más que la RAM. Esto la encarece bastante, claro está, y ése es uno de los motivos de que su capacidad sea mucho menor que el de la RAM: un máximo en torno a 512 kilobytes (512 Kb), es decir, medio “mega”, frente a 16 ó 32 megas de RAM. Además, este precio elevado la hace candidata a falsificaciones y timos.

Pero la caché no sólo es rápida; además, se usa con una finalidad específica. Cuando un ordenador trabaja, el micro opera en ocasiones con un número reducido de datos, pero que tiene que traer y llevar a la memoria en cada operación. Si situamos en medio del camino de los datos una memoria intermedia que almacene los datos más usados, los que casi seguro necesitará el micro en la próxima operación que realice, se ahorrará mucho tiempo del tránsito y acceso a la lenta memoria RAM; esta es la segunda utilidad de la caché.

Para los que tengan curiosidad por ver cómo es la caché (aunque en muchas ocasiones no resulta fácil de reconocer, por venir encapsulada en algún tipo de chip de control o toda junta en un único chip), aquí tienen una foto de unos chips de caché:

 

El tamaño de la caché

Leído lo anterior, usted pensará: pues cuanto más grande, mejor. Cierto, pero no; o más bien, casi siempre sí. Aunque la caché sea de mayor velocidad que la RAM, si usamos una caché muy grande, el micro tardará un tiempo apreciable en encontrar el dato que necesita. Esto no sería muy importante si el dato estuviera allí, pero ¿y si no está? Entonces habrá perdido el tiempo, y tendrá que sumar ese tiempo perdido a lo que tarde en encontrarlo en la RAM.

Por tanto, la caché actúa como un resumen, una “chuleta” de los datos de la RAM, y todos sabemos que un resumen de 500 páginas no resulta nada útil. Se puede afirmar que, para usos normales, a partir de 1 MB (1024 Kb) la caché resulta ineficaz, e incluso pudiera llegar a ralentizar el funcionamiento del ordenador. El tamaño idóneo depende del de la RAM, y viene recogido en la siguiente tabla:

RAM (MB)	Caché (Kb)
1 a 4	128 ó 256
4 a 12	256
12 a 32	512
más de 32	512 a 1024

Se debe hacer notar que muchos “chipsets” para Pentium, como los conocidos Intel “Tritón” VX o TX, no permiten cachear más de 64 MB de RAM; es decir, que a partir de esta cifra, ES COMO SI NO EXISTIERA Caché EN ABSOLUTO (0 Kb!!).
Así que si necesita instalar más de 64 MB en una placa para Pentium, busque una placa que permita cachear más de esa cifra (como algunas -no todas- las que tienen chipsets “Tritón” HX). Para saber más sobre chipsets, pulse aquí.

 

La caché interna o L1

La caché a la que nos hemos referido hasta ahora es la llamada “caché externa” o de segundo nivel (L2). Existe otra, cuyo principio básico es el mismo, pero que está incluida en el interior del micro; de ahí lo de interna, o de primer nivel (L1).

Esta caché funciona como la externa, sólo que está más cerca del micro, es más rápida y más cara, además de complicar el diseño del micro, por lo que su tamaño se mide en pocas decenas de kilobytes. Se incorporó por primera vez en los micros 486, y por aquel entonces era de 8 Kb (aunque algunos 486 de Cyrix tenían sólo 1 Kb). Hoy en día se utilizan 32 ó 64 Kb, aunque seguro que pronto alguien superará esta cifra.

La importancia de esta caché es fundamental; por ejemplo, los Pentium MMX son más rápidos que los Pentium normales en aplicaciones no optimizadas para MMX, gracias a tener el doble de caché interna. A decir verdad, la eficacia de la “optimización MMX” de aplicaciones como Microsoft Office, está por ver…

 

PERFECT-SYSTEM S.A. (Ventas de diciembre)
MODELO	UNIDADES	PERCIO UN.	TOTAL	DTO.	TOTAL IVA	IMPORTE TOTAL	A CUENTA	A PAGAR
DX386-40	25	129.000 €	3225000	161250	516000	3579750	2684812,5	894937,5
SX486-20	13	189.000 €	2457000	122850	393120	2727270	2045452,5	681817,5
DX486-33	16	169.000 €	2704000	135200	432640	3001440	2251080	750360
DX486-S/50	14	175.000 €	2450000	122500	392000	2719500	2039625	679875
DX86-50	13	209.000 €	2717000	135850	434720	3015870	2261902,5	753967,5
DX486-2/66	11	223.000 €	2453000	122650	392480	2722830	2042122,5	680707,5
SX386-20	13	287.000 €	3731000	186550	596960	4141410	3106057,5	1035352,5
SX386-25	15	239.000 €	3585000	179250	573600	3979350	2984512,5	994837,5
LB386-33	18	139.000 €	2502000	125100	400320	2777220	2082915	694305
LB386-40	16	121.000 €	1936000	96800	309760	2148960	1611720	537240
LB486-33	24	98.000 €	2352000	117600	376320	2610720	1958040	652680
LB486-50	12	309.000 €	3708000	185400	593280	4115880	3086910	1028970
LB486-66	14	234.900 €	3288600	164430	526176	3650346	2737759,5	912586,5
TOTALES		2.521.900	37.108.600	1.855.430	5.937.376	41.190.546	30.892.910	10.297.637
					DTO	5%
					IVA	16%
					A CUENTA	75%
MÁX	25	309000	3731000	186550	596960	4141410	3106057,5	1035352,5
MIN	11	98000	1936000	96800	309760	2148960	1611720	537240
MEDIA	15,6923077	193992,3077	2854507,69	142725,385	456721,231	3168503,538	2376377,65	792125,885

HISTORIA DE LA INFORMATICA

El dispositivo de calculo más antiguo que se conoce es el ábaco.
· Su nombre viene del griego abakos que significa superficie plana. Se sabe que los griegos empleaban tablas para contar en el siglo V antes de Cristo o tal vez antes. El ábaco tal como lo conocemos actualmente esta constituido por una serie de hilos con cuentas ensartadas en ellos. En nuestro país este tipo de ábaco lo hemos visto todos en las salas de billar.
· Esta versión de ábaco se ha utilizado en Oriente Medio y Asia hasta hace relativamente muy poco. A finales de 1946 tuvo lugar en Tokio una competición de cálculo entre un mecanógrafo del departamento financiero del ejército norteamericano y un oficial contable japonés. El primero empleaba una calculadora eléctrica de 700 dólares el segundo un ábaco de 25 centavos. La competición consistía en realizar operaciones matemáticas de suma resta multiplicación y división con números de entre 3 y 12 cifras. Salvo en la multiplicación el ábaco triunfó en todas las pruebas incluyendo una final de procesos compuestos.
· Tras el ábaco de los griegos pasamos al siglo XVI. John Napier (1550-1617) fue un matemático escocés famoso por su invención de los logaritmos funciones matemáticas que permiten convertir las multiplicaciones en sumas y las divisiones en restas. Napier inventó un dispositivo consistente en unos palillos con números impresos que merced a un ingenioso y complicado mecanismo le permitía realizar operaciones de multiplicación y división.
· El primer calculador mecánico apareció en 1642 tan sólo 25 años después de que Napier publicase una memoria describiendo su máquina. El artífice de esta máquina fue el filósofo francés Blaise Pascal (1.623-1.662) en cuyo honor se llama Pascal uno de los lenguajes de programación que más impacto ha causado en los últimos años. · A los 18 años Pascal deseaba dar con la forma de reducir el trabajo de cálculo de su padre que era un funcionario de impuestos. La calculadora que inventó Pascal tenía el tamaño de un cartón de tabaco y su principio de funcionamiento era el mismo que rige los cuentakilómetros de los coches actuales; una serie de ruedas tales que cada una de las cuales hacía avanzar un paso a la siguiente al completar una vuelta. Las ruedas estaban marcadas con números del 0 al 9 y había dos para los decimales y 6 para los enteros con lo que podía manejar números entre 000.000 01 y 999.999 99.
· Las ruedas giraban mediante una manivela con lo que para sumar o restar lo que había que hacer era girar la manivela correspondiente en un sentido o en otro el número de pasos adecuado.
· Leibnitz (1646-1716) fue uno de los genios de su época; a los 26 años aprendió matemáticas de modo autodidacta y procedió a inventar el cálculo. Inventó una máquina de calcular por la simple razón de que nadie le enseñó las tablas de multiplicar.
· La máquina de Leibnitz apareció en 1672; se diferenciaba de la de Pascal en varios aspectos fundamentales el más importante de los cuales era que podía multiplicar dividir y obtener raíces cuadra-das.
· Leibnitz propuso la idea de una máquina de cálculo en sistema binario base de numeración empleada por los modernos ordenadores actuales. Tanto la máquina de Pascal como la de Leibnitz se encontraron con un grave freno para su difusión: la revolución industrial aún no había tenido lugar y sus máquinas eran demasiado complejas para ser realizadas a mano. La civilización que habría podido producir las en serie estaba todavía a más de 200 años de distancia.
· Entre 1673 y 1801 se realizaron algunos avances significativos el más importante de los cuales probablemente fue el de Joseph Jacquard (1.752-1.834) quien utilizó un mecanismo de tarjetas perforadas para controlar el dibujo formado por los hilos de las telas confeccionadas por una máquina de tejer.
· Hacia 1725 los artesanos textiles franceses utilizaban un mecanismo de tiras de papel perforado para seleccionar unas fichas perforadas las que a su vez controlaban la máquina de tejer.
· Jacquard fue el primero en emplear tarjetas perforadas para almacenar la información sobre el dibujo del tejido y además controlar la máquina.
· La máquina de tejer de Jaquard presentada en 1.801 supuso gran éxito comercial y un gran avance en la industria textil. · La antesala de la informática.
· Aunque hubo muchos precursores de los actuales sistemas informáticos para muchos especialistas la historia empieza con Charles Babbage matemático e inventor inglés que al principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se basan los actuales ordenadores. Desgraciadamente al igual que sus predeceso-res vivió en una época en que ni la tecnología ni las necesidades estaban al nivel de permitir la materialización de sus ideas.
· En 1822 diseñó su máquina diferencial para el cálculo de polinomios. Esta máquina se utilizó con éxito para el cálculo de tablas de navegación y artillería lo que permitió a Babbage conseguir una subvención del gobierno para el desarrollo de una segunda y mejor versión de la máquina.
· Durante 10 años Babbage trabajó infructuosamente en una segunda máquina sin llegar a conseguir completarla y en 1833 tuvo una idea mejor.
· Mientras que la máquina diferencial era un aparato de proceso único Babbage decidió construir una máquina de propósito general que pudiese resolver casi cualquier problema matemático. Todas estas máquinas eran por supuesto mecánicas movidas por vapor. De todas formas la velocidad de cálculo de las máquinas no era tal como para cambiar la naturaleza del cálculo además la ingeniería entonces no estaba lo suficientemente desarrollada como para permitir la fabricación de los delicados y complejos mecanismos requeridos por el ingenio de Babbage. La sofisticado organización de esta segunda máquina la máquina diferencial según se la llamó es lo que hace que muchos consideren a Babbage padre de la informática actual.
· Como los modernos computadores la máquina de Babbage tenía un mecanismo de entrada y salida por tarjetas perforadas una memoria una unidad de control y una unidad aritmético-lógica. Preveía tarjetas separadas para programa y datos. Una de sus característi-cas más importantes era que la máquina podía alterar su secuencia de operaciones en base al resultado de cálculos anteriores algo fundamental en los ordenadores modernos. la máquina sin embargo nunca llegó a construirse. Babbage no pudo conseguir un contrato de investigación y pasó el resto de su vida inventando piezas y diseñando esquemas para conseguir los fondos para construir la máquina. Murió sin conseguirlo.
· Aunque otros pocos hombres trataron de construir autómatas o calculadoras siguiendo los esquemas de Babbage su trabajo quedo olvidado hasta que inventores modernos que desarrollaban sus propios proyectos de computadores se encontraron de pronto con tan extraordinario precedente.
· Otro inventor digno de mención es Herman Hollerith. A los 19 años. en 1879 fue contratado como asistente en las oficinas del censo norteamericano que por aquel entonces se disponía a realizar el recuento de la población para el censo de 1880. Este tardó 7 años y medio en completarse manualmente. Hollerith fue animado por sus superiores a desarrollar un sistema de cómputo automático para futuras tareas.
· El sistema inventado por Hollerith utilizaba tarjetas perforadas en las que mediante agujeros se representaba el sexo la edad raza etc En la máquina las tarjetas pasaban por un juego de contactos que cerraban un circuito eléctrico activándose un contador y un mecanismo de selección de tarjetas. Estas se leían a ritmo de 50 a 80 por minuto.
· Desde 1880 a 1890 la población subió de 5O a 63 millones de habitantes aun así el censo de 1890 se realizó en dos años y medio gracias a la máquina de Hollerith.
· Ante las posibilidades comerciales de su máquina Hollerith dejó las oficinas del censo en 1896 para fundar su propia Compañía la Tabulating Machine Company. En 1900 había desarrollado una máquina que podía clasificar 300 tarjetas por minuto una perforadora de tarjetas y una máquina de cómputo semiautomática.
· En 1924 Hollerith fusionó su compañía con otras dos para formar la Internacional Bussines Machines hoy mundialmente conocida como IBM.
· El nacimiento del ordenador actual.
· Ante la necesidad de agilizar el proceso de datos de las oficinas del censo se contrató a James Powers un estadístico de Nueva Jersey para desarrollar nuevas máquinas para el censo de 1.910. Powers diseñó nuevas máquinas para el censo de 1.910 y de modo similar a Hollerith decidió formar su propia compañía en 1.911; la Powers Accounting Machine Company que fue posteriormente adquirida por Remington Rand la cual a su vez se fusionó con la Sperry Corpora-tion formando la Sperry Rand Corporation. · John Vincent Atanasoft nació en 1903 su padre era un ingeniero eléctrico emigrado de Bulgaria y su madre una maestra de escuela con un gran interés por las matemáticas que transmitió a su hijo. · Atanasoff se doctoró en física teórica y comenzó a dar clases en lowa al comienzo de los años 30. Se encontró con lo que por entonces eran dificultades habituales para muchos físicos y técnicos; los problemas que tenían que resolver requerían una excesiva cantidad de cálculo para los medios de que disponían. Aficionado a la electrónica y conocedor de la máquina de Pascal y las teorías de Babbage Atanasoff empezó a considerar la posibilidad de construir un calculador digital. Decidió que la máquina habría de operar en sistema binario hacer los cálculos de modo totalmente distinto a como los realizaban las calculadoras mecánicas e incluso concibió un dispositivo de memoria mediante almacenamiento de carga eléctrica. Durante un año maduró el proyecto y finalmente solicitó una ayuda económica al Consejo de Investigación del Estado de lowa. Con unos primeros 650 dólares contrató la cooperación de Clifford Berry estudiante de ingeniería y los materiales para un modelo experimental. Posteriormente recibieron otras dos donaciones que sumaron 1460 dólares y otros 5000 dólares de una fundación privada. Este primer aparato fue conocido como ABC Atanasoff- Berry-Computer.
· En diciembre de 1940 Atanasoff se encontró con John Mauchly en la American Association for the Advancement of Science (Asociación Americana para el Avance de la Ciencia) abreviadamente AAAS. Mauchly que dirigía el departamento de física del Ursine College cerca de Filadelfia se había encontrado con los mismos problemas en cuanto a velocidad de cálculo que Atanasoff y estaba convencido de que habría una forma de acelerar el cálculo por medios electróni-cos. Al carecer de medios económicos construyó un pequeño calcula-dor digital y se presentó al congreso de la AAAS para presentar un informe sobre el mismo. A raíz de aquello Atanasoff y Maunchly tuvieron un intercambio de ideas que muchos años después ha desembocado en una disputa entre ambos sobre la paternidad del computador digital.
· En 1941 Maunchly se matriculo en unos cursos sobre ingeniería eléctrica en la escuela Moore de Ingeniería donde conoció a un instructor de laboratorio llamado J. Presper Eckert.. Entre ambos surgió una compenetración que les llevaría a cooperar en un interés común: el desarrollo de un calculador electrónico. El entusiasmo que surgió entre ambos llegarón a Maunchly a escribir a Atanasoff solicitándole su cooperación para construir un computador como el ABC en la escuela Moore.
· Atanasoff prefirió guardar la máquina en un cierto secreto hasta poder patentarla; sin embargo nunca llegó a conseguirlo. Maunchiy fue más afortunado. La escuela Moore trabajaba entonces en un proyecto conjunto con el ejército para realizar unas tablas de tiro para armas balísticas.
· La cantidad de cálculos necesarios era inmensa tardándose treinta días en completar una tabla mediante el empleo de una máquina de cálculo analógica. Aun así esto era unas 50 veces más rápido de lo que tardaba un hombre con una sumadora de sobremesa.

· El 9 de abril de 1943 se autorizó a los dos hombres a iniciar el desarrollo del proyecto. Se le llamó ENIAC (Electronic Numerical integrator and Computer). El presupuesto inicial era de 150.000 dólares) cuando la máquina estuvo terminada el costo total había sido de 486.804 22 dólar.
· El ENIAC tenía unos condensadores 70 000 resistencias 7.500 interruptores y 17.000 tubos de vacío de 16 tipos distintos funcionando todo a una frecuencia de reloj de 100.000 Hz. Pesaba unas 30 toneladas y ocupaba unos 1.600 metros cuadrados. Su consumo medio era de unos 100.000 vatios (lo que un bloque de 50 viviendas) y necesitaba un equipo de aire acondicionado a fin de disipar el gran calor que producía.
· Tenía 20 acumuladores de 10 dígitos era capaz de sumar restar multiplicar y dividir; además tenía tres tablas de funciones. La entrada y la salida de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas.
· En un test de prueba en febrero de 1946 el Eniac resolvió en 2 horas un problema de física nuclear que previamente habría requerido 100 años de trabajo de un hombre. Lo que caracterizaba al ENIAC como a los ordenadores modernos no era simplemente su velocidad de cálculo sino el hecho de que combinando operaciones permitía realizar tareas que antes eran imposibles.
· Entre 1939 y 1944 Howard Aiken de la universidad de Harvard en colaboración con IBM desarrolló el Mark 1 también conocido como calculador Automático de Secuencia Controlada. Este fue un computador electromecánico de 16 metros de largo y más de dos de alto. Tenía 700.000 elementos móviles y varios centenares de kilómetros de cables. Podía realizar las cuatro operaciones básicas y trabajar con información almacenada en forma de tablas.
· Operaba con números de hasta 23 dígitos y podía multiplicar tres números de 8 dígitos en 1 segundo. El Mark 1 y las versiones que posteriormente se realizaron del mismo tenían el mérito de asemejarse considerablemente al tipo de máquina ideado por Babbage aunque trabajaban en código decimal y no binario. El avance que estas máquinas electromecánicas supuso fue rápidamente ensombrecido por el Eniac con sus circuitos electrónicos.
· En 1946 el matemático húngaro John Von Neumann propuso una versión modificada del Eniac; el Edvac (Electronic Discrete Variable Automatic Computer) que se construyó en 1952. Esta máquina presentaba dos importantes diferencias respecto al Eniac: En primer lugar empleaba aritmética binaria lo que simplificaba enormemente los circuitos electrónicos de cálculo.
· En segundo lugar permitía trabajar con un programa almacenado. El Eniac se programaba enchufando centenares de clavijas y activando un pequeno numero de interruptores. Cuando había que resolver un problema distinto era necesario cambiar todas las conexiones proceso que llevaba muchas horas.
· Von Neumann propuso cablear una serie de instrucciones y hacer que éstas se ejecutasen bajo un control central. Además propuso que los códigos de operación que habían de controlar las operaciones se almacenasen de modo similar a los datos en forma binaria.
· De este modo el Edvac no necesitaba una modificación del cableado para cada nuevo programa pudiendo procesar instrucciones tan deprisa como los datos. Además el programa podía modificarse a sí mismo ya que las instrucciones almacenadas como datos podían ser manipuladas aritméticamente.
· Eckert y Mauchly tras abandonar la universidad fundaron su propia compañía la cual tras diversos problemas fue absorbida por Remington Rand. El 14 de junio de 1951 entregaron su primer ordenador a la Oficina del Censo el Univac-I.
· Posteriormente aparecería el Univac-II con memoria de núcleos magnéticos lo que le haría claramente superior a su antecesor pero por diversos problemas esta máquina no vio la luz hasta 1957 fecha en la que había perdido su liderazgo en el mercado frente al 705 de IBM.
· En 1953 IBM fabricó su primer computador para aplicaciones científicas el 701. Anteriormente había anunciado una máquina para aplicaciones comerciales el 702 pero esta máquina fue rápidamente considerada inferior al Univac-I. Para compensar esto IBM lanzó al mercado una máquina que resultó arrolladora el 705 primer ordenador que empleaba memorias de núcleos de ferrita IBM superó rápidamente a Sperry en volumen de ventas gracias una eficaz política comercial que actualmente la sigue manteniendo a la cabeza de todas las compañías de informática del mundo en cuanto a ventas.
· A partir de entonces fueron apareciendo progresivamente más y más maquinas. Veamos las etapas que diferencian unas máquinas de otras según sus características. Cada etapa se conoce con el nombre de generación.
· La primera generación
· El Univac 1 viene a marcar el comienzo de lo que se llama la primera generación. Los ordenadores de esta primera etapa se caracterizan por emplear el tubo de vacío como elemento fundamental de circuito. Son máquinas grandes pesadas y con unas posibilidades muy limitadas. El tubo de vacío es un elemento que tiene un elevado consumo de corriente genera bastante calor y tiene una vida media breve. Hay que indicar que a pesar de esto no todos los ordenadores de la primera generación fueron como el Eniac las nuevas técnicas de fabricación y el empleo del sistema binario llevaron a máquinas con unos pocos miles de tubos de vacío.
· La segunda generación
· En 1958 comienza la segunda generación cuyas máquinas empleaban circuitos transistorizados. El transistor es un elemento electróni-co que permite reemplazar al tubo con las siguientes ventajas: su consumo de corriente es mucho menor con lo que también es menor su producción de calor. Su tamaño es también mucho menor. Un transis-tor puede tener el tamaño de una lenteja mientras que un tubo de vacío tiene un tamaño mayor que el de un cartucho de escopeta de caza. Esto permite una drástica reducción de tamaño. Mientras que las tensiones de alimentación de los tubos estaban alrededor de los 300 voltios las de los transistores vienen a ser de 10 voltios con lo que los demás elementos de circuito también pueden ser de menor tamaño al tener que disipar y soportar tensiones mucho menores. El transistor es un elemento constituido fundamentalmente por silicio o germanio. Su vida media es prácticamente ilimitada y en cualquier caso muy superior a la del tubo de vacío. Como podemos ver el simple hecho de pasar del tubo de vacío al transistor supone un gran paso en cuanto a reducción de tamaño y consumo y aumento de fiabilidad. Las máquinas de la segunda generación emplean además algunas técnicas avanzadas no sólo en cuanto a electrónica sino en cuanto a informática y proceso de datos como por ejemplo los lenguajes de alto nivel.
· La tercera generación
· En 1964 la aparición del IBM 360 marca el comienzo de la tercera generación. Las placas de circuito impreso con múltiples componen-tes pasan a ser reemplazadas por los circuitos integrados. Estos elementos son unas plaquitas de silicio llamadas chips sobre cuya superficie se depositan por medios especiales unas impurezas que hacen las funciones de diversos componentes electrónicos. Así pues un puñado de transistores y otros componentes se integran ahora en una plaquita de silicio. Aparentemente esto no tiene nada de especial salvo por un detalle; un circuito integrado con varios centenares de componentes integrados tiene el tamaño de una moneda.
· Así pues hemos dado otro salto importante en cuanto a la reducción de tamaño. El consumo de un circuito integrado es también menor que el de su equivalente en transistores resistencias y demás componen-tes. Además su fiabilidad es también mayor.
· En la tercera generación aparece la multiprogramación el teleproceso se empieza a generalizar el uso de minicomputadores en los negocios y se usan cada vez más los lenguajes de alto nivel como Cobol y Fortran.
· La cuarta generación
· La aparición de una cuarta generación de ordenadores hacia el comienzo de los años setenta no es reconocida como tal por muchos profesionales del medio para quienes ésta es sólo una variación de la tercera. Máquinas representativas de esta generación son el IBM 370 y el Burroughs. Las máquinas de esta cuarta generación se caracterizan por la utilización de memorias electrónicas en lugar de las de núcleos de ferrita.
· Estas representan un gran avance en cuanto a velocidad y en especial en cuanto a reducción de tamaño. En un chip de silicio no mayor que un centímetro cuadrado caben 64.000 bits de información. En núcleos de ferrita esa capacidad de memoria puede requerir cerca de un litro en volumen.
· Se empieza a desechar el procesamiento batch o por lotes en favor del tiempo real y el proceso interactivo. Aparecen innumerables lenguajes de programación. Las capacidades de memoria empiezan a ser enormemente grandes. En esta etapa cobran gran auge los minicomputadores. Estos son maquinas con un procesador de 16 bits una memoria de entre 16 32 KB y un precio de unos pocos millones.
· La quinta generación: los microprocesadores
· Posteriormente hacia finales de los setenta aparece la que podría ser la quinta generación de ordenadores. Se caracteriza por la aparición de los microcomputadores y los ordenadores de uso personal. Estas máquinas se caracterizan por llevar en su interior un microprocesador circuito integrado que reúne en un sólo chip de silicio las principales funciones de un ordenador.
· Los ordenadores personales son equipos a menudo muy pequeños no permiten multiproceso y suelen estar pensados para uso doméstico o particular. Los microcomputadores si bien empezaron tímidamente como ordenadores muy pequeñitos rápidamente han escalado el camino superando a lo que hace 10 años era un minicomputador. Un microcom-putador actual puede tener entre 4Mb y 32Mb de memoria discos con capacidades del orden del Gigabyte y pueden permitir la utilización simultánea del equipo por varios usuarios.
· La Evolución del PC merecerá un capítulo aparte.