1.1Hardware

Definición de hardware - Qué es, Significado y Concepto

El origen etimológico del término hardware que ahora vamos a analizar en profundidad lo encontramos claramente en el inglés. Y es que aquel está conformado por la unión de dos vocablos de la lengua anglosajona: hard que puede traducirse como “duro” y ware que es sinónimo de “cosas”.

El origen etimológico del término hardware que ahora vamos a analizar en profundidad lo encontramos claramente en el inglés. Y es que aquel está conformado por la unión de dos vocablos de la lengua anglosajona: hard que puede traducirse como “duro” y ware que es sinónimo de “cosas”.

La Real Academia Española define al hardware como el conjunto de los componentes que conforman la parte material (física) de una computadora, a diferencia del software que refiere a los componentes lógicos (intangibles). Sin embargo, el concepto suele ser entendido de manera más amplia y se utiliza para denominar a todos los componentes físicos de una tecnología.

En el caso de la informática y de las computadoras personales, el hardware permite definir no sólo a los componentes físicos internos (disco duro, placa madre, microprocesador, circuitos, cables, etc.), sino también a los periféricos (escáners, impresoras).
El hardware suele distinguirse entre básico (los dispositivos necesarios para iniciar el funcionamiento de un ordenador) y complementario (realizan ciertas funciones específicas).

En cuanto a los tipos de hardware, pueden mencionarse a los periféricos de entrada (permiten ingresar información al sistema, como el teclado y el mouse), los periféricos de salida (muestran al usuario el resultado de distintas operaciones realizadas en la computadora. Ejemplo: monitor, impresora), los periféricos de entrada/salida (módems, tarjetas de red, memorias USB), la unidad central de procesamiento o CPU (los componentes que interpretan las instrucciones y procesan los datos) y la memoria de acceso aleatorio o RAM (que se utiliza para el almacenamiento temporal de información).

En el caso de lo que es la memoria RAM tenemos que subrayar además que existe una clasificación de la misma en dos grandes categorías. Así, por un lado, tenemos lo que se conoce como dinámicas, el conjunto de tarjetas que en los ordenadores están conectadas al bus de memoria de la placa base, y por otro lado están las especiales. Estas últimas, al contrario que las anteriores, no se utilizan en las computadoras como memoria central.

Entre estas últimas habría que destacar las VRAM (Video Random Access Memory), las SRAM (Static Random Acces Memory) y las NVRAM (Non-Volatile Random Access Memory).

La historia del desarrollo del hardware, por otra parte, marca diversos hitos y etapas. Se habla de una primera generación (con tubos de vidrio que albergaban circuitos eléctricos), una segunda generación (con transistores), una tercera generación (que permitió empaquetar cientos de transistores en un circuito integrado de un chip de silicio) y una cuarta generación(con el advenimiento del microprocesador). El avance en los estudios sobre nanotecnología permite prever la aparición de un hardware más avanzado en los próximos años.

Además de toda la información expuesta hasta el momento tampoco podemos pasar por alto lo que se conoce como hardware libre. Este es un concepto de gran importancia en el sector pues hace referencia al conjunto de dispositivos que se caracterizan por el hecho de que cualquier persona, bien de forma gratuita o bien mediante el pago de una determinada cantidad, puede acceder de manera pública a lo que son sus especificaciones.

En concreto, este tipo de hardware puede clasificarse tomando como punto de partida su naturaleza, lo que dará lugar a dos categorías (estático o reconfigurable), o según su filosofía. En este último caso nos encontraremos, por ejemplo, con el libre hardware design o con el open source hardware.

Hardware típico de una computadora personal:
1. Monitor.
2. Placa principal.
3. Microprocesador (CPU) y zócalo.
4. Un módulo de RAM y tres ranuras.
5. Dos tarjetas de expansión y tres ranuras.
6. Fuente de alimentación.
7. Unidad de disco óptico (CD; DVD; BD).
8. Unidad de disco duro ó unidad de estado sólido.
9. Teclado.
10. Ratón.

Historia

La clasificación evolucionista del hardware del computador electrónico está dividida en generaciones, donde cada una supone un cambio tecnológico notable. El origen de las primeras es sencillo de establecer, ya que en ellas el hardware fue sufriendo cambios radicales.⁵ Los componentes esenciales que constituyen la electrónica del computador fueron totalmente reemplazados en las primeras tres generaciones, originando cambios que resultaron trascendentales. En las últimas décadas es más difícil distinguir las nuevas generaciones, ya que los cambios han sido graduales y existe cierta continuidad en las tecnologías usadas. En principio, se pueden distinguir:

• 1.ª Generación (1945-1956): electrónica implementada con tubos de vacío. Fueron las primeras máquinas que desplazaron los componentes electromecánicos (relés).
• 2.ª Generación (1957-1963): electrónica desarrollada con transistores. La lógica discreta era muy parecida a la anterior, pero la implementación resultó mucho más pequeña, reduciendo, entre otros factores, el tamaño de un computador en notable escala.
• 3.ª Generación (1964-hoy): electrónica 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 su capacidad, velocidad y fiabilidad, hasta producir máquinas como las que existen en la actualidad.
• 4.ª Generación (futuro): probablemente se originará cuando los circuitos de silicio, integrados a alta escala, sean reemplazados por un nuevo tipo de material o tecnología.⁶

La aparición del microprocesador marca un hito de relevancia, y para muchos autores constituye el inicio de la cuarta generación.⁷ A diferencia de los cambios tecnológicos anteriores, su invención no supuso la desaparición radical de los computadores que no lo utilizaban. Así, aunque el microprocesador4004 fue lanzado al mercado en 1971, todavía a comienzo de los 80's había computadores, como el PDP-11/44,⁸ con lógica carente de microprocesador que continuaban exitosamente en el mercado; es decir, en este caso el desplazamiento ha sido muy gradual.

Otro hito tecnológico usado con frecuencia para definir el inicio de la cuarta generación es la aparición de los circuitos integrados VLSI (very large scale integration), a principios de los ochenta. Al igual que el microprocesador, no supuso el cambio inmediato y la rápida desaparición de los computadores basados en circuitos integrados en más bajas escalas de integración. Muchos equipos implementados con tecnologías VLSI y MSI (medium scale integration) aún coexistían exitosamente hasta bien entrados los 90.

Clasificación del hardware

Microcontrolador Motorola 68HC11 y chips de soporte que podrían constituir el hardwarede un equipo electrónico industrial.

Una de las formas de clasificar el hardware es en dos categorías: por un lado, el básico, que abarca el conjunto de componentes indispensables necesarios para otorgar la funcionalidad mínima a una computadora; y por otro lado, el hardware complementario, que, como su nombre indica, es el utilizado para realizar funciones específicas (más allá de las básicas), no estrictamente necesarias para el funcionamiento de la computadora.

Necesita un medio de entrada de datos, la unidad central de procesamiento, la memoria RAM, un medio de salida de datos y un medio de almacenamiento constituyen el hardware básico.

Los medios de entrada y salida de datos estrictamente indispensables dependen de la aplicación: desde el punto de vista de 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 (por ejemplo controlando un proceso) en la que no sea necesario teclado ni monitor; bien puede ingresar información y sacar sus datos procesados, por ejemplo, a través de una placa de adquisición/salida de datos.

Las computadoras son aparatos electrónicos capaces de interpretar y ejecutar instrucciones programadas y almacenadas en su memoria; 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). Por ende todo sistema informático tiene, al menos, componentes y dispositivos hardware dedicados a alguna de las funciones antedichas; a saber:

1. Procesamiento: unidad central de procesamiento
2. Almacenamiento: Memorias
3. Entrada: Periféricos de entrada 
4. Salida: Periféricos de salida 
5. Entrada/Salida: Periféricos mixtos 

Desde un punto de vista básico y general, un dispositivo de entrada es el que provee el medio para permitir el ingreso de información, datos y programas(lectura); un dispositivo de salida brinda el medio para registrar la información y datos de salida (escritura); la memoria otorga la capacidad de almacenamiento, temporal o permanente (almacenamiento); y la CPU provee la capacidad de cálculo y procesamiento de la información ingresada (transformación).¹¹

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