Elementos básicos de un computador y sus generaciones
Esta lección es parte de Temario de Electrónica de Décimo año Lección 18 de 51Por Andrea del Carmen actualizado el 29 de octubre de 2026 7 min de lectura
Un sábado en el parqueo de una feria, un muchacho mira un anuncio pegado en el vidrio de una laptop usada: “Core i5, 8 GB, 1 TB, 2,5 GHz, ₡150 000”. Él entiende que es buena, porque los números son grandes. Su prima, que estudia electrónica, le pregunta qué significa cada uno. No supo contestar ni dos. Con los elementos básicos de un computador claros, ya puedes.
Definición
Una computadora es una máquina electrónica que recibe datos (entrada), los procesa siguiendo instrucciones almacenadas (programa), los guarda (almacenamiento) y entrega resultados (salida). Se compone de hardware, las piezas físicas que se pueden tocar, y de software, los programas que le dicen al hardware qué hacer.
El hardware: entrada, proceso, memoria y salida#
Todo equipo se entiende como cuatro funciones. Cada dispositivo pertenece a una de ellas.
| Función | Dispositivos | Qué hacen |
|---|---|---|
| Entrada | Teclado, ratón | Llevan datos y órdenes del usuario a la máquina |
| Proceso | CPU | Ejecuta las instrucciones y hace los cálculos |
| Memoria y almacenamiento | RAM, disco duro | Guardan datos, temporalmente o de forma permanente |
| Salida | Monitor, impresora | Muestran o entregan el resultado |
CPU#
La unidad central de procesamiento es el cerebro. Se encarga de leer cada instrucción del programa y ejecutarla. Hay una confusión muy común en Costa Rica: se le llama “CPU” a toda la caja de la computadora. Estrictamente, el CPU es el procesador, el chip pequeño que va sobre la tarjeta madre. La caja es el gabinete.
Memoria RAM#
La memoria de acceso aleatorio guarda temporalmente los programas y datos que se están usando en este momento. Es muy rápida, pero volátil: al apagar la computadora, todo lo que había en la RAM se pierde. Por eso, si no guardas tu trabajo y se va la luz, lo pierdes. Más RAM no hace más rápido al procesador; permite tener más cosas abiertas a la vez sin que el equipo se ponga lento.
Disco duro#
Guarda los datos de forma permanente, con la máquina apagada. El disco duro mecánico (HDD) graba en platos magnéticos que giran; el disco de estado sólido (SSD) usa memoria de chips sin partes móviles, es más rápido y resiste mejor los golpes. Mucha gente confunde RAM con disco. La diferencia: la RAM es la mesa de trabajo, donde pones lo que estás usando; el disco es el archivero, donde guardas lo que no usas todavía.
Monitor, teclado, ratón e impresora#
El monitor muestra la imagen; su calidad se describe con la resolución (por ejemplo 1920 × 1080 píxeles) y el tamaño en pulgadas. El teclado envía a la máquina cada tecla que pulsas. El ratón mueve el puntero y detecta clics, con una bolita en los modelos antiguos y con sensor óptico en los actuales. La impresora pasa el resultado a papel: de inyección de tinta, láser o matricial (la de agujas, todavía usada en facturas con copia). Teclado y ratón son periféricos de entrada; el monitor y la impresora, de salida.
La frecuencia de operación#
Dentro del procesador, un reloj marca el ritmo con el que se ejecutan los pasos. Cada tic es un ciclo. La frecuencia de operación es cuántos ciclos hace en un segundo, y se mide en hercios: 1 GHz son mil millones de ciclos por segundo.
Fórmula
1 kHz = 10³ Hz 1 MHz = 10⁶ Hz 1 GHz = 10⁹ Hz Periodo del ciclo: T = 1 / f
Ejemplo. El procesador del anuncio trabaja a 2,5 GHz. ¿Cuánto dura un ciclo? Solución. T = 1 / (2,5 × 10⁹) = 0,4 × 10⁻⁹ s = 0,4 ns (nanosegundos). Cada ciclo dura cuatro décimas de una milmillonésima de segundo.
El primer IBM PC, de 1981, trabajaba a 4,77 MHz. Un procesador actual de 3,5 GHz hace más de 700 veces más ciclos por segundo (3 500 / 4,77 ≈ 734). Pero comparar solo GHz entre procesadores distintos engaña: lo que se hace en cada ciclo depende de la arquitectura, del número de núcleos y de la memoria caché. Un procesador moderno de menos GHz puede ser mucho más rápido que uno antiguo con más GHz.
Ejemplo. Una oficina compra una computadora con 4 GB de RAM y abre a la vez el navegador con diez pestañas, la hoja de cálculo y el correo. Al rato todo va a tirones, aunque el procesador sea bueno. Solución. Se agotó la RAM y el sistema empieza a usar el disco como memoria de emergencia, que es muchísimo más lenta. Pasar a 8 GB de RAM resuelve el problema; cambiar de procesador no lo habría resuelto.
Software#
Sin software, la computadora es una caja inútil. Hay dos grandes grupos. El software de sistema maneja el equipo: el sistema operativo (Windows, Linux, macOS) y los controladores. El software de aplicación es el que usa la persona para su trabajo: procesador de textos, hoja de cálculo, navegador, juegos. Existe también el software de programación, con el que se crean los demás programas.
Las generaciones de computadoras#
La historia de las computadoras se ordena en generaciones según la tecnología electrónica que las hace funcionar. Las fechas son aproximadas, porque una generación no termina de golpe.
| Generación | Período aproximado | Tecnología | Rasgos |
|---|---|---|---|
| Primera | 1940-1950s | Tubos al vacío | Enormes, calentaban, consumían mucha energía. ENIAC (1946) ocupaba un salón entero. |
| Segunda | 1950s-1960s | Transistores | Más pequeñas, rápidas y confiables; programación con lenguajes como FORTRAN y COBOL. |
| Tercera | 1960s-1970s | Circuitos integrados | Muchos transistores en un solo chip; aparecen los sistemas operativos más completos. |
| Cuarta | 1970s en adelante | Microprocesador | Todo el CPU en un chip (el Intel 4004 salió en 1971). Hace posible la computadora personal. |
| Quinta | 1980s en adelante | Integración a muy gran escala; inteligencia artificial | Redes, multimedia, procesamiento paralelo y sistemas que aprenden. |
Las fuentes no siempre coinciden en dónde empieza la quinta generación; unas la ligan al proyecto japonés de los años ochenta y otras a la integración a gran escala. En un examen conviene dar la tecnología principal de cada una: tubos, transistores, circuitos integrados, microprocesador.
Volver al anuncio#
“Core i5” es el modelo del procesador (de la marca Intel); “8 GB” es la RAM; “1 TB” es el disco; “2,5 GHz” es la frecuencia del procesador. Ahora, dos detalles que a los compradores se les pasan. Primero, un disco de 1 TB no mostrará 1 TB en Windows. Los fabricantes cuentan 1 TB como 10¹² bytes, y Windows divide entre 2³⁰ para mostrar los GB: 10¹² / 1 073 741 824 ≈ 931 GB. No es un engaño del vendedor ni un disco defectuoso. Segundo, conviene preguntar si el disco es HDD o SSD, porque con un SSD la computadora arranca en segundos y con un HDD tarda mucho más, aunque los demás números sean iguales.
Errores frecuentes#
- Llamarle CPU a toda la caja.
- Confundir RAM con almacenamiento. 8 GB de RAM y 1 TB de disco son cosas distintas.
- Creer que a más GHz siempre hay más velocidad.
- Mezclar hardware con software: un virus, un archivo y un programa son software; el teclado y el disco son hardware.
Ponte a prueba#
Clasifica como entrada o salida: teclado, impresora, ratón, monitor.#
Entrada: teclado y ratón. Salida: impresora y monitor.
¿Por qué se pierde el documento si se va la luz antes de guardarlo?#
Porque mientras lo escribes está en la RAM, que es volátil. Solo guardarlo lo pasa al disco, que conserva la información sin energía.
Un procesador trabaja a 3 GHz. ¿Cuánto dura un ciclo?#
T = 1 / (3 × 10⁹) ≈ 0,33 × 10⁻⁹ s, o sea unos 0,33 nanosegundos.
¿Qué tecnología caracteriza a cada una de las cuatro primeras generaciones?#
Primera: tubos al vacío. Segunda: transistores. Tercera: circuitos integrados. Cuarta: microprocesador.
¿Por qué un disco de 500 GB se ve de unos 466 GB en la computadora?#
El fabricante cuenta 500 × 10⁹ bytes, y el sistema divide entre 2³⁰ (1 073 741 824), que da unos 466 GB. Es una diferencia de unidades, no de capacidad.
Fuentes#
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