Tipos de
ordenadores o computadora
En la actualidad se utilizan dos tipos
principales de ordenadores: analógicos y digitales. Sin embargo, el término
ordenador o computadora suele utilizarse para referirse exclusivamente al tipo
digital. Los ordenadores analógicos aprovechan la similitud matemática entre
las interrelaciones físicas de determinados problemas y emplean circuitos
electrónicos o hidráulicos para simular el problema físico. Los ordenadores
digitales resuelven los problemas realizando cálculos y tratando cada número
dígito por dígito.
Las instalaciones que contienen elementos de
ordenadores digitales y analógicos se denominan ordenadores híbridos. Por lo
general se utilizan para problemas en los que hay que calcular grandes
cantidades de ecuaciones complejas, conocidas como integrales de tiempo. En un
ordenador digital también pueden introducirse datos en forma analógica mediante
un convertidor analógico digital, y viceversa (convertidor digital a
analógico).
Ordenadores Analógicos
El ordenador analógico es un dispositivo
electrónico o hidráulico diseñado para manipular la entrada de datos en
términos de, por ejemplo, niveles de tensión o presiones hidráulicas, en lugar
de hacerlo como datos numéricos. El dispositivo de cálculo analógico más
sencillo es la regla de cálculo, que utiliza longitudes de escalas
especialmente calibradas para facilitar la multiplicación, la división y otras
funciones. En el típico ordenador analógico electrónico, las entradas se
convierten en tensiones que pueden sumarse o multiplicarse empleando elementos
de circuito de diseño especial. Las respuestas se generan continuamente para su
visualización o para su conversión en otra forma deseada.
Ordenadores digitales
Todo lo que hace un ordenador
digital se basa en una operación: la capacidad de determinar si un conmutador,
o ‘puerta’, está abierto o cerrado. Es decir, el ordenador puede reconocer sólo
dos estados en cualquiera de sus circuitos microscópicos: abierto o cerrado,
alta o baja tensión o, en el caso de números, 0 o 1. Sin embargo, es la
velocidad con la cual el ordenador realiza este acto tan sencillo lo que lo
convierte en una maravilla de la tecnología moderna. Las velocidades del
ordenador se miden en megahercios (millones de ciclos por segundo), aunque en
la actualidad se alcanzan velocidades del orden de los gigahercios (miles de
millones de ciclo por segundo). Un ordenador con una velocidad de reloj de 1
gigahercio (GHz), velocidad bastante representativa de un microordenador o
microcomputadora, es capaz de ejecutar 1.000 millones de operaciones discretas
por segundo, mientras que las supercomputadoras utilizadas en aplicaciones de
investigación y de defensa alcanzan velocidades de billones de ciclos por
segundo.
La velocidad y la potencia
de cálculo de los ordenadores digitales se incrementan aún más por la cantidad
de datos manipulados durante cada ciclo. Si un ordenador verifica sólo un
conmutador cada vez, dicho conmutador puede representar solamente dos comandos
o números. Así, ON simbolizaría una operación o un número, mientras que OFF
simbolizará otra u otro. Sin embargo, al verificar grupos de conmutadores
enlazados como una sola unidad, el ordenador aumenta el número de operaciones
que puede reconocer en cada ciclo. Por ejemplo, un ordenador que verifica dos
conmutadores cada vez, puede representar cuatro números (del 0 al 3), o bien
ejecutar en cada ciclo una de las cuatro operaciones, una para cada uno de los
siguientes modelos de conmutador: OFF-OFF (0), OFF-ON (1), ON-OFF (2) u ON-ON
(3). En general, los ordenadores de la década de 1970 eran capaces de verificar
8 conmutadores simultáneamente; es decir, podían verificar ocho dígitos
binarios, de ahí el término bit de datos en cada ciclo. Un grupo de ocho bits
se denomina byte y cada uno contiene 256 configuraciones posibles de ON y OFF
(o 1 y 0). Cada configuración equivale a una instrucción, a una parte de una
instrucción o a un determinado tipo de dato; estos últimos pueden ser un
número, un carácter o un símbolo gráfico. Por ejemplo, la configuración
11010010 puede representar datos binarios, en este caso el número decimal 210 (véase
Sistemas numéricos), o bien estar indicando al ordenador que compare los
datos almacenados en estos conmutadores con los datos almacenados en
determinada ubicación del chip de memoria. El desarrollo de procesadores
capaces de manejar simultáneamente 16, 32 y 64 bits de datos permitió
incrementar la velocidad de los ordenadores. La colección completa de
configuraciones reconocibles, es decir, la lista total de operaciones que una
computadora es capaz de procesar, se denomina conjunto, o repertorio, de
instrucciones. Ambos factores, el número de bits simultáneos y el tamaño de los
conjuntos de instrucciones, continúa incrementándose a medida que avanza el
desarrollo de los ordenadores digitales modernos.
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