Descubre la clasificación y tipos de Hardware

En este artículo te presentamos a continuación cómo están clasificados los Hardware y cuales son sus tipos. Es sumamente importante que conozcas los detalles de cada uno de ellos, por eso te sugerimos que continúes con la lectura de este interesante material.

clasificación de hardware

El Hardware como algo tangible

En informática la palabra hardware hace referencia a las partes físicas, tangibles o que podemos ver y tocar. Sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Por ejemplo los cables, así como las carcasas o gabinetes, los periféricos o adicionales de todo tipo, y cualquier otro elemento físico involucrado, forman parte de los componentes de la clasificación del hardware o soporte físico. Por otro lado encontramos el soporte lógico e intangible o que no podemos ver, y lo llamamos el software del equipo.

El término Hardware, es propio del idioma inglés, y no tiene una traducción literal al idioma español,  por lo que se adoptó nombrarlo tal cual como se lee y suena. La RAE (La Real Academia Española), lo define como: “Conjunto de los componentes que integran la parte material de una computadora”. Este término solemos asociarlo por lo general, a las computadoras, también es utilizado en distintas áreas de la vida cotidiana y la tecnología. Suele emplearse el término en las herramientas y maquinarias, en el área de la  electrónica lo asociamos a todos los componentes electrónicos, eléctricos, electromecánicos, mecánicos, cableados y tarjetas de circuitos impresos.

En la robótica también se aplica el término hardware, además es muy común relacionarlo con los teléfonos móviles, cámaras fotográficas, reproductores digitales, y en un sinfín de equipos o dispositivos electrónicos. Todos ellos, también procesan datos, poseen firmware y/o software además de hardware.

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Su Historia

El hardware del computador del computador electrónico ha ido evolucionando a través de los años, y pueden distinguirse las generaciones, donde en cada una de ellas se han dado cambios significativos en el orden tecnológico. Establecer el origen de las primeras máquinas es sencillo, el hardware en estos equipos sufrió cambios muy radicales.

Los componentes principales que conforman la electrónica del computador se vieron reemplazados totalmente en las primeras tres generaciones, y esto originó cambios sustanciales que resultaron trascendentales. En los últimas decenios resulta mucho más difícil de distinguir las nuevas generaciones, debido a que los cambios han sido graduales y en ocasiones muy imperceptibles, pero que resultan en optimizaciones tecnológicas de gran impacto en nuestra cotidianidad.

El microprocesador

Con la aparición del microprocesador se marca un hito de gran significación, y para muchos conocedores del tema tecnológico se constituye en el inicio de la cuarta generación o de última generación. Con respecto a los avances tecnológicos anteriores, su creación no suponía el desuso de manera radical de los computadores que no tenían este tipo de tecnología. Es así que cuando en el año 1971 es lanzado al mercado el microprocesador 4004, aún a principio de la década de los 80 existían equipos de computación, que no contaban con la tecnología del microprocesador y que se mantenían de manera exitosa en el mercado. Es decir, en este caso la puesta en obsolescencia de estos equipos ha sido muy gradual.

Otro hecho tecnológico de relevancia que marcó un gran salto en esa avanzada y el inicio de la 4° (cuarta) generación, fue la incorporación de los circuitos integrados VLSI (very large scale integration), a principios de los ochenta. De igual manera este hecho no significó cambios tan drásticos en lo inmediato, al igual como sucedió con el microprocesador. Es decir los computadores que se basaban en circuitos integrados no desaparecieron de forma abrupta. Muchos equipos que funcionaban con tecnologías VLSI y MSI (medium scale integration) aún cohabitaban de manera exitosa hasta finales de la década de los años 90.

Cronología de su transformación

En las últimas décadas se ha hace mucho más difícil distinguir las nuevas generaciones, debido a que los cambios han sido graduales y existiendo continuidad en las tecnologías empleadas.

Generaciones

  • ª generación comprendida entre los años 1945 a 1956, la electrónica se implementó con tubos de vacío. Estas fueron las primeras máquinas que desplazarían a los componentes electromecánicos o relés.
  • ª generación se llevaría a cabo entre 1957 y 1963, ambos inclusive, su electrónica fue desarrollada con el uso de transistores. La lógica discreta era muy parecida a la anterior, pero su implementación resultó ser mucho más pequeña, reduciendo entre otros factores, el tamaño de un computador de manera muy significativa.
  • ª generación, esta se inicia a partir del año 1964, hasta la fecha. Su electrónica está basada en circuitos integrados. Esta tecnología permitió integrar cientos de transistores y otros componentes electrónicos en un único circuito integrado impreso en una pastilla de silicio. Las computadoras redujeron así considerablemente su costo, consumo y tamaño. Incrementándose con esto su capacidad, velocidad y fiabilidad, hasta producir máquinas como las que existen actualmente.
  • ª generación o mirando al futuro, muy probablemente se originará cuando los circuitos de silicio, integrados a alta escala, sean reemplazados por un nuevo tipo de material o tecnología. Está por verse !!!.

Clasificación

La clasificación de hardware y software de todo computador está compuesto de dos elementos esenciales, estos son el Software y el Hardware. Los cuales conforman la parte motriz y funcional del ordenador.

El hardware es la parte que podemos ver y tocar del computador, es decir lo tangible.  Por otro lado el software es lo que no podemos ver del mismo. Es decir, son todas aquellas aplicaciones y programas que le permiten crear los datos binarios.

Resulta comprensible que el elemento hardware es indispensable para poder llevar a cabo las tareas de procesamiento de datos. Conocer la clasificación del hardware es de vital importancia para los profesionales de la informática certificados o no, ya que les permite tener las competencias necesarias y las habilidades para poder reparar y adaptar cada una de sus partes.

Principal

El hardware principal o básico está conformado por todos aquellos componentes que son necesarios y fundamentales para la formación de los datos como también para el fin que representa su utilidad. Son básicos por cuanto no pueden faltar, ya que de otra manera el hardware de tu computadora estaría incompleto y por lo tanto resultaría inútil.

El hardware básico en los ordenadores son cuatro (4) a saber: el monitor o pantalla, el CPU, el ratón y el teclado.

  • El monitor o pantalla es el elemento por medio del cual apreciaremos todo lo que estamos realizando, este viene a constituirse en el medio para proyectar todo los dato que introducimos en el mismo, con la finalidad de poder percibir el mundo binario y lo irreal de los programas. Otros lo consideran el lente visor de la computadora por medio del cual podemos apreciar en gran medida los programas en funcionamiento y las aplicaciones una vez que la iniciamos.
  • Teclado, es fácil poder identificarlo porque está conformado por una gran cantidad de teclas en la que se pueden apreciar las letras y números, como también los distintos símbolos que podemos emplear en el idioma. El teclado se constituye en el medio por excelencia para la transcripción de los datos.
  • El mouse o ratón, es un elemento físico que te permite seleccionar los programas que deseas abrir, además de permitir realizar ciertas funciones en las que el teclado no puede sernos de gran utilidad. El ratón o mouse se puede apreciar en la pantalla por medio del movimiento del puntero, que por lo general se visualiza como una flecha.
  • El CPU o Unidad Central de Procesamiento, es el elemento principal y en el se puede conseguir toda la memoria principal de la computadora, además podemos encontrar todos los puertos de suministro de energía eléctrica y el resto de los puertos donde se colocaran los demás elementos del computador.

Complementario

El hardware complementario como su nombre lo indica, es el que se utiliza para realizar las funciones específicas, pero no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora y está formado por todos aquellos elementos que en efecto no son imprescindibles pero que colaboran en gran medida con el desarrollo de las funciones, como es el caso de la impresora que permite percibir los datos introducidos en la computadora en el exterior por medio de su plasmado en el papel. Las memorias externas también son complementarias ya que permiten los resguardos de datos aparte.

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Periféricos o dispositivos

Un dispositivo de entrada, desde un punto de vista básico y general es el que provee el medio que permitir el ingreso de información, datos y programas, se refiere a la lectura. Mientras que un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la información y datos de salida, refiriéndose a la escritura; la memoria le confiere la capacidad de almacenamiento bien sea temporal o permanente, esto sería el almacenamiento y la CPU proporciona la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada, es cuando se produce la transformación.

¿Qué es un periférico mixto?

Un periférico mixto es aquel que puede cumplir funciones tanto de entrada como de salida, como ejemplo más típico es el disco rígido, ya que en él se lee y se graba información y datos.

Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicación, desde el punto de vista para un usuario común, se debería disponer, al menos, de un teclado y un monitor para entrada y salida de información, respectivamente. Pero ello no implica que no pueda haber una computadora que esté por ejemplo controlando un proceso y que para la misma no sea necesario teclado  o el monitor, ya que muy bien puede ingresarse la información y sacar sus datos procesados, por ejemplo, a través de una placa de adquisición/salida de datos.

Las computadoras son equipos electrónicos capaces de interpretar y ejecutar instrucciones programadas y almacenadas en su memoria, las mismas consisten básicamente en operaciones aritmético-lógicas y de entrada/salida.​ Se reciben las entradas “datos”, se las procesa y almacena “procesamiento”, y finalmente se producen las salidas “resultados del procesamiento”.

Dispositivo dedicado a la función de procesamiento

Unidad central de procesamiento (CPU)

La Unidad Central de Procesamiento, conocida por las siglas en inglés CPU, es el componente fundamental de la computadora, es quién se encarga de interpretar y ejecutar instrucciones y de procesar datos. En computadores modernos, la función de la CPU la realiza uno o más  microprocesadores. Se conoce como microprocesador a la CPU que es manufacturada como un único circuito integrado.

Un servidor de red o una máquina de cálculo de alto rendimiento, puede tener varios, incluso miles de microprocesadores trabajando simultáneamente o en paralelo, en este caso, todo ese conjunto conforma la CPU de la máquina.

Las unidades centrales de proceso (CPU) en la forma de un único microprocesador no sólo están presentes en las computadoras personales (PC), sino también en otros tipos de dispositivos que incorporan una cierta capacidad de proceso o “inteligencia electrónica”, como pueden ser: controladores de procesos industriales, televisores, automóviles, calculadoras, aviones, teléfonos móviles, electrodomésticos, juguetes, entre otros.

El Hardware concepto y tipos

¿Dónde se coloca el microprocesador?

En las computadoras, el microprocesador se coloca en la llamada placa base, sobre un zócalo conocido como zócalo de CPU, que permite las conexiones eléctricas entre los circuitos de la placa y el procesador. Sobre el procesador ajustado a la placa base se fija un disipador térmico de un material con elevada conductividad térmica, que por lo general es de aluminio, y en algunos casos de cobre. Esto se hace necesario en los microprocesadores que consumen bastante energía, la cual, en gran parte, es emitida en forma de calor, que en algunos casos pueden consumir tanta energía como una lámpara incandescente (de 40 a 130 vatios).

En equipos de alto rendimiento, adicionalmente, sobre el disipador se acopla uno o dos ventiladores, destinados a forzar la circulación de aire para extraer más rápidamente el calor acumulado por el disipador y originado en el microprocesador. De manera complementaria  para evitar daños por efectos térmicos, también se suelen instalar sensores de temperatura del microprocesador y sensores de revoluciones del ventilador, así como sistemas automáticos que controlan la cantidad de revoluciones por unidad de tiempo de estos últimos.

¿Qué es la placa base o placa madre?

La placa base, también se le conoce como placa madre o principal (motherboard o mainboard), es un gran circuito impreso sobre el que se suelda el chipset, las ranuras de expansión (slots), los zócalos, conectores, diversos circuitos integrados, entre otros. Es el soporte fundamental que aloja y comunica a todos los demás componentes: microprocesador, módulos de memoria RAM, tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, periféricos de entrada y salida. Para comunicar esos componentes, la placa base posee una serie de buses mediante los cuales se transmiten los datos hacia dentro y hacia afuera del sistema.

Se hace notable la tendencia de integración, generando con esto el hecho de que la placa base se convierta en un elemento que incluye a la mayoría de las funciones básicas (vídeo, audio, red, puertos de varios tipos), funciones que antes eran realizadas con tarjetas de expansión. Aunque ello no excluye la capacidad de instalar otras tarjetas adicionales específicas, tales como capturadoras de vídeo, tarjetas de adquisición de datos, entre otras.

Mejoras en la Placa Base

Es un hecho, la tendencia en los últimos años en eliminar elementos separados en la placa base e integrarlos al microprocesador. En ese sentido, en la actualidad se encuentran sistemas denominados System on a Chip,  que consiste en un único circuito integrado que agrupa a varios módulos electrónicos en su interior, tales como un procesador, un controlador de memoria, una GPU, Wi-Fi, Bluetooth, entre otros. La mejora más sustancial en todo esto radica en la reducción de tamaño, frente a igual funcionalidad con módulos electrónicos separados.

¿Cuáles son las principales funciones que presenta una placa base?

  • Conexión física
  • Administración, control y distribución de energía eléctrica
  • Comunicación de datos
  • Temporización
  • Sincronismo
  • Control y monitoreo.

Dispositivo dedicado a la función de almacenamiento

Memoria RAM

La sigla RAM (Random Access Memory), literalmente significa memoria de acceso aleatorio. El término guarda relación con la característica de presentar iguales tiempos de acceso a cualquiera de sus posiciones, bien sea para la lectura o para la escritura. Esta particularidad también se conoce como acceso directo, en contraste al acceso secuencial.

La RAM es la memoria utilizada en una computadora para el almacenamiento transitorio y de trabajo (no masivo). En ella se puede almacenar temporalmente la información, datos y programas que la Unidad de Procesamiento (CPU) lee, procesa y ejecuta. La memoria RAM es conocida como memoria principal de la computadora, también como memoria central o de trabajo”. A diferencia de las llamadas memorias auxiliares, secundarias o de almacenamiento masivo entre ellos los discos duros, unidades de estado sólido, cintas magnéticas u otras memorias.

Las RAM por lo general son memorias volátiles, esto quiere decir que pierden rápidamente su contenido al interrumpir su alimentación eléctrica.

¿Cual es la RAM de mayor uso?

Las más comunes y utilizadas como memoria central son “dinámicas” (DRAM), lo cual significa que tienden a perder sus datos almacenados en breve tiempo (por descarga capacitiva, aún estando con alimentación eléctrica), por ello necesitan un circuito electrónico específico que se encarga de proveerle el llamado “refresco” (de energía) para mantener su información.

La memoria RAM de un computador se provee de fábrica e instala en lo que se conoce como “módulos”. Ellos albergan varios circuitos integrados de memoria DRAM que, conjuntamente, conforman toda la memoria principal.

Los hardware se clasifican en periféricos de entrada, salida, entrada y salida; y Almacenamiento. Y entendemos por periférico a todo aquel que puede conectarse a un computador para optimizar su funcionamiento.

Clasificación del Hardware

Memoria RAM dinámica

Es la más común de las presentaciones que vienen en los computadores modernos. Son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados circuitos integrados de memoria por una o ambas caras, además de otros elementos, tales como resistores y condensadores. Esta tarjeta posee una serie de contactos metálicos, con recubrimiento de oro, que permite hacer la conexión eléctrica con el bus de memoria del controlador de memoria en la placa base.

Los integrados son de tipo DRAM, memoria denominada “dinámica”, en la cual las celdas de memoria son muy sencillas (un transistor y un condensador), permitiendo la fabricación de memorias con gran capacidad (típicamente entre 1, 2 o 4 Gigabytes por módulo) a un costo significativamente más bajo.

Las posiciones de memoria o celdas, están organizadas en matrices y pueden almacenar cada una un bit. Para acceder a ellas se idearon varios métodos y protocolos cada uno mejorado con el objetivo de acceder a las celdas requeridas de la manera más eficiente posible.

¿Cuáles son las tecnologías recientes para integrados de memoria DRAM?

  • SDR SDRAM: Memoria con un ciclo sencillo de acceso por ciclo de reloj. Actualmente no se utiliza, fue muy popular en los equipos basados en el Pentium III y los primeros Pentium 4.
  • DDR SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a dos posiciones de memoria consecutivas. Se hizo muy popular en los equipos basados en los procesadores Pentium 4y .
  • DDR2 SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a cuatro posiciones de memoria consecutivas, y que actualmente se encuentra en desuso.
  • DDR3 SDRAM: Memoria con un ciclo doble y acceso anticipado a ocho posiciones de memoria consecutivas. Es el tipo de memoria más actual, ya reemplazó a su predecesora, la DDR2.
  • DDR4 SDRAM: Los módulos de memoria DDR4 SDRAM tienen un total de 288 pines DIMM. La velocidad de datos por pin, va de un mínimo de 1,6 GT/shasta un objetivo máximo inicial de 3,2 GT/s. Las memorias DDR4 SDRAM tienen un mayor rendimiento y menor consumo que las memorias DDR3 predecesoras. Tienen un gran ancho de banda en comparación con sus versiones anteriores.

Los estándares JEDEC, establecen las características eléctricas y las físicas de los módulos, incluyendo las dimensiones del circuito impreso.

Los estándares usados actualmente son:

  • DIMMCon presentaciones de 168 pines (usadas con SDR y otras tecnologías antiguas), 184 pines (usadas con DDR y el obsoleto SIMM) y 240 (para las tecnologías de memoria DDR2 y DDR3).
  • SO-DIMMPara computadores portátiles, es una miniaturización de la versión DIMM en cada tecnología. Existen de 144 pines (usadas con SDR), 200 pines (usadas con DDR y DDR2) y 240 pines (para DDR3).

Memorias RAM especiales

Hay memorias RAM con características que las hacen muy particulares, y que normalmente no se utilizan como memoria central de la computadora, entre ellas se puede mencionar:

  • SRAM: (Static Random Access Memory). Es un tipo de memoria más rápida que la DRAM (Dynamic RAM). El término “estática”, se deriva del hecho de que no necesita el refresco para mantener sus datos. Si bien esta RAM no requiere circuito de refresco, ocupa más espacio y utiliza más energía que la DRAM. Este tipo de memoria, debido a su alta velocidad, es usada como memoria caché.
  • NVRAM: (Non-Volatile Random Access Memory). La memoria RAM no volátil mantiene la información en ausencia de alimentación eléctrica. Hoy en día, la mayoría de memorias NVRAM son memorias flash, muy usadas para teléfonos móviles, reproductores portátiles de MP3, pendrives, entre otros.
  • VRAM: (Video Random Access Memory). Es un tipo de memoria RAM que se utiliza en las tarjetas gráficas del computador. La característica particular de esta clase de memoria es que es accesible de forma simultánea por dos dispositivos. Así, es posible que la CPU grabe información en ella, al tiempo que se leen los datos que serán visualizados en el Monitor de computadora.

Dispositivo dedicado a la función de entrada de información

En esta categoría se encuentran aquellos que permiten el ingreso de información, en general desde alguna fuente externa o por parte del usuario. Los dispositivos de entrada proveen el medio fundamental para transferir hacia la computadora propiamente dicho al procesador, toda la  información, desde alguna fuente bien sea local o remota. También permiten cumplir con la esencial tarea de leer y cargar en memoria el sistema operativo y las aplicaciones o programas informáticos, los que a su vez ponen operativa la computadora y permiten realizar las más diversas tareas.

¿Cuales son los periféricos de entrada?

  • Teclado.
  • Mouse o ratón.
  • Escáner.
  • Micrófono.
  • Cámara web.
  • Lectores ópticos de código de barras.
  • Joystick.
  • Lectora de CD, DVD o BluRay (sólo lectoras).
  • Placas de adquisición/conversión de datos.

Son considerados  como imprescindibles para el buen funcionamiento, al teclado, al ratón y algún otro dispositivo lector de discos, ya que tan sólo con ellos el hardware puede ponerse operativo para un usuario. Los otros son más bien accesorios, aunque actualmente pueden resultar de tanta necesidad que son considerados parte esencial de todo el sistema.

Dispositivo dedicado a la función de salida de información

Son aquellos que permiten emitir o dar salida a la información resultante de las operaciones realizadas por la CPU.

Los dispositivos de salida aportan el medio fundamental para poder ver, comunicar la información y datos procesados, ya sea al usuario o bien a otra fuente externa, local o remota.

Los dispositivos de salida

  • Las impresoras.
  • Las consolas.
  • Los altavoces.

Los periféricos de salida que se consideran como imprescindible para el funcionamiento del sistema, están el monitor, las consolas para sonido. Los otros aunque accesorios, son sumamente importantes para un usuario que opere un equipo de computación moderno.

Dispositivo dedicado a la función de entrada/salida de información

Son aquellos dispositivos que pueden operar de ambas formas: tanto de entrada como de salida. Por lo general, se pueden mencionar como periféricos mixtos o de entrada/salida a los discos rígidos, disquetes, unidades de cinta magnética, lecto-grabadoras de CD/DVD, discos ZIP, entre otros. También se pueden mencionar en este grupo, pero con sutiles diferencias a  otras unidades, tales como: tarjetas de Memoria flash, tarjetas de red, módems, tarjetas de captura/salida de vídeo, entre otros.

También se puede clasificar al pendrive o lápiz de memoria, la memoria flash o memoria USB o a las unidades de estado sólido (SSD) en la categoría de memorias, generalmente se les utiliza como dispositivos de almacenamiento masivo; siendo todos de categoría Entrada/Salida.

¿Qué es un dispositivo de almacenamiento masivo?

Los dispositivos de almacenamiento masivo,​ también son conocidos como “Memorias Secundarias o Auxiliares”. Se puede mencionar que entre ellos, el disco duro ocupa un lugar sumamente especial, ya que es el de mayor importancia en la actualidad, en el que se puede alojar el sistema operativo, todas las aplicaciones, utilitarios, que son utilizados por el usuario. Además de tener la suficiente capacidad para almacenar información y datos en grandes proporciones por tiempo prácticamente indefinido.

Los servidores Web, de correo electrónico y de redes con bases de datos, utilizan discos rígidos de grandes capacidades y con una tecnología que les permite trabajar a altas velocidades como SCSI incluyendo también, normalmente, capacidad de redundancia de datos, RAID, e incluso se pueden utilizar tecnologías híbridas, como disco rígido y unidad de estado sólido, lo que incrementa notablemente su eficiencia. Las interfaces actuales más usadas en discos duros son: IDE, SATA, SCSI y SAS,  y en las unidades de estado sólido son SATA y PCI-Express ya que necesitan grandes anchos de banda.

Hardware gráfico

El hardware gráfico está constituido básicamente por las tarjetas gráficas. Estos componentes disponen de su propia memoria y unidad de procesamiento, esta última llamada unidad de procesamiento gráfico o GPU (Graphics Processing Unit).  Y el objetivo principal de la GPU es realizar los cálculos necesarios y asociados a operaciones gráficas, fundamentalmente en punto flotante, liberando de esta manera al procesador principal (CPU) de esa costosa tarea, en tiempo para que este pueda efectuar otras funciones en forma más eficiente.

Antes de que existieran esas tarjetas de vídeo con aceleradores por hardware, era el procesador principal quien se encargaba de construir la imagen, mientras la sección de vídeo, bien sea la tarjeta o la placa base, simplemente era un traductor de las señales binarias a las señales requeridas por el monitor, y buena parte de la memoria principal (RAM) de la computadora también era utilizada para estos fines.

Los IGP o Sistemas Gráficos Integrados                                                                            

No se puede obviar dentro de ésta categoría a los sistemas gráficos integrados (IGP), presentes generalmente en equipos portátiles, los cuales a diferencia de las tarjetas gráficas, no disponen de una memoria dedicada exclusivamente para ese fin, utilizando para su función la memoria principal del sistema. Se ha hecho muy corriente en los últimos años, el de  integrar los sistemas gráficos dentro del propio procesador central.

Los procesadores gráficos integrados (IGP) generalmente son de un rendimiento y consumo notablemente más bajo que las GPU de las tarjetas gráficas dedicadas, sin embargo, es más que suficiente para cubrir todas las necesidades de la mayoría de los usuarios de un PC.

En la actualidad se está haciendo muy frecuente el empleo de las tarjetas gráficas con propósitos no exclusivamente gráficos, ya que en potencia de cálculo la GPU es superior, más rápida y eficiente que el procesador para operaciones en punto flotante. Es por ello que se está tratando de aprovecharla para propósitos generales, al concepto, relativamente reciente, se le denomina GPGPU (General-Purpose Computing on Graphics Processing Units).

Ley de Moore

La ley de Moore establece que cada 18 a 24 meses la cantidad de transistores que puede contener un circuito integrado se logra duplicar, en el caso de los GPU esta tendencia es bastante más notable, duplicando, o aún más, lo indicado en la ley de Moore. Desde la década de 1990, la evolución en el procesamiento gráfico ha tenido un crecimiento acelerado y las actuales animaciones por computadoras y videojuegos eran impensables veinte años atrás.

Hardware libre

Se llama hardware libre, hardware de código abierto, electrónica libre o máquinas libres a aquellos dispositivos de hardware cuyas especificaciones y diagramas esquemáticos son de acceso público, ya sea bajo algún tipo de pago o de forma gratuita. Por filosofía el software libre es aplicable a la del hardware libre, y por eso forma parte de la cultura libre.

Un ejemplo de hardware libre es la arquitectura UltraSparc (microprocesador) cuyas especificaciones están disponibles bajo una licencia libre. La multiplicación del hardware médico con código gratuito y abierto proporciona ahorros superiores al 90%, lo que hace que el material médico y científico resulte mucho más accesible.

¿A partir de cuando empieza su desarrollo?

El desarrollo del hardware libre fue iniciado en 2001 con el Challenge to Silicon Valley (desafío al valle del silicio) publicado por Kofi Annan.​ Debido a que la naturaleza del hardware es diferente a la del software, y que el concepto de hardware libre es relativamente nuevo, aún no ha surgido una definición exacta del término.

Incompatibilidad con el término libre

Dado que el hardware tiene asociados a él, costos variables directos, ninguna definición de software libre se puede aplicar directamente sin modificación. En cambio, el término hardware libre se ha usado principalmente para reflejar el uso del software libre con el hardware y el lanzamiento libre de la información con respecto al hardware, a menudo incluyendo el lanzamiento de los diagramas esquemáticos, diseños, tamaños y otra información acerca del hardware. De todos modos, incluye el diseño del hardware y la distribución de los elementos en la tarjeta madre.

Con el repunte de los dispositivos de lógica programable reconfigurables, el que se compartan los diseños lógicos es también una práctica de hardware libre. En vez de compartir los diagramas esquemáticos, el código HDL (lenguaje descriptivo de hardware) es compartido, en esto difiere del software libre. Las descripciones HDL son usadas comúnmente para instalar sistemas SoC en FPGA o directamente en diseños ASIC. Los módulos HDL, cuando se distribuyen, son llamados semiconductor intellectual property cores, o núcleos IP.

Clasificaciones del Hardware Libre

Según su naturaleza, se puede clasificar en hardware reconfigurable y en hardware estático. El hardware reconfigurable es aquél que viene descrito mediante un lenguaje de descripción de hardware. Donde los diseños son ficheros de texto, que contienen el código fuente. Se les puede aplicar directamente una licencia libre, como la GPL. El problema no es por la definición de qué es libre o qué debe cumplir para ser libre, sino que aparece con las herramientas de desarrollo necesarias. Para hacer que el hardware reconfigurable sea libre, sólo hay que aplicar la licencia GPL a su código. Hardware estático es el conjunto de elementos materiales de los sistemas electrónicos, con existencia física y que se pueden tocar.

El diseño de hardware libre, hace referencia al diseño que puede ser copiado, distribuido, modificado, y fabricado libremente. No implica que el diseño no pueda también ser vendido, o que cualquier puesta en práctica de hardware del diseño estará libre de costos de producción.

Aplicaciones en Hardware Libre

Poner en práctica el concepto de hardware libre tiene varias dificultades, la dependencia tecnológica extranjera de los componentes es una de ellas, al intentar fabricar un diseño se puede encontrar con el problema de la falta de material. Esto se acentúa en los países pobres o menos desarrollados, que tienen muy poco acceso a las herramientas indispensables para el desarrollo de las naciones, por lo cual es de vital importancia, a la vez que estratégica, el que cada nación no dependa de otra para su desarrollo tecnológico. Además de, los costos de producción, utilizar el hardware que ya han diseñado, primero lo tiene que fabricar, para lo cual tendrá que comprobar los componentes necesarios, construir el diseño y verificar que se ha hecho correctamente, esto origina en que se eleven los costos.

La Socialización del conocimiento, los grandes monopolios siguen reteniendo el conocimiento, como resultado de esto, el consumidor final del producto tiene que adecuarse al producto que ofrece el mercado que por lo general es un producto genérico que no cumple con las necesidades muy específicas de un determinado consumidor, dependiendo el usuario del propietario productor.

Proyecto Arduino

Una de las primeras iniciativas nacidas bajo el concepto de hardware libre es el proyecto Arduino. Esta plataforma consiste en una placa con diversas entradas y salidas que permite el desarrollo de infinidad de proyectos para el control de objetos interactivos autónomos, al mismo tiempo que sirve de plataforma para estudiantes como iniciación al mundo de la electrónica.

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