Qué es

Uno de los puntos más importantes cuando se diseña un nuevo procesador, sea cual sea la función de este, es el consumo energético que tiene y por tanto cómo está organizado para aprovechar en el máximo posible la energía que le es suministrado. Es ahí donde entra lo que se llama Power Delivery Network o PDN. ¿En qué consiste y por qué es importante en el diseño de un nuevo procesador?

En el ecosistema del PC, utilizamos una gran cantidad de factores de forma estandarizados, así como de interfaces. Cuando hablamos de dispositivos de almacenamiento, las interfaces más utilizadas a día de hoy son SATA y PCI-Express en sus distintas variantes, pero hasta hace no mucho también se utilizaba mucho otra interfaz llamada mSATA. En este artículo te vamos a contar su historia, sus características y por qué prácticamente ha dejado de utilizarse en PC.

Durante la presentación del Hotchips referente a la Xbox Series X desde Microsoft hablaron de un nuevo procesador de seguridad llamado HSP Plutón, el cual va a ser implementado en futuras CPUs tanto x86 como ARM que ejecuten el sistema operativo de Microsoft. Os contamos que es el HSP Pluton y como cambiara por completo la relación entre el hardware y el software que ejecuta.

A medida que pasa el tiempo hemos ido viendo cómo cada vez aparecen procesadores cada vez más potentes, pero se nos ha dicho más de una vez que a partir de cierto punto el rendimiento de estos ya no escala de manera natural con los nuevos nodos. Existen varios motivos para ello, pero uno de los más importantes es el fenómeno conocido como RC Delay.

Los PC Secured Core, o de núcleo seguro, están en boca de todos desde que Microsoft aprobó esta categoría de PC, y aunque han dicho que protegen al equipo de ataques de malware utilizando su hardware, no mucha gente sabe cómo funcionan en realidad. Por este motivo, en este artículo te vamos a contar todo lo que necesitas saber de esta categoría de PCs Secured Core para que lo entiendas de forma sencilla.

Hace unas semanas, ARM presentó la novena generación del conjunto de registros e instrucciones utilizado en los procesadores con la ISA del mismo nombre. ARMv9 es el nombre bajo el cual se ha bautizado la nueva versión de esta ISA, la cual será utilizada en futuros SoC para dispositivos PostPC. ¿Qué es y qué novedades trae ARMv9 respecto a anteriores versiones, cómo serán las futuras CPU ARM?

Buena parte de la potencia en nuestros PCs se basa en la división en el trabajo, donde varios elementos se comparten la ejecución de una parte del código para trabajar con el mismo. Pero a veces ocurren conflictos en el acceso a los datos e instrucciones que se convierten en un problema de rendimiento. Una forma de solucionarlo es la memoria transaccional.

En la historia del PC hemos tenido varios sistemas de almacenamiento persistente, los cuales han ido apareciendo y desapareciendo. Algunos de ellos se han convertido en estándar durante años, otros en cambio han sido verdaderos fracasos. Pero todos ellos están directamente relacionados con el avance de la informática a través de los años. Os hacemos un repaso de los más utilizados a través del tiempo.

Sin duda alguna, la estandarización hacia un único conector para dominarlos a todos es un acierto de la confederación USB.org. USB-C llegó hace años y poco a poco se está haciendo un hueco en sectores como los automóviles o incluso las cocinas, pero curiosamente en PC se sigue usando los USB-A de toda la vida. Por ello, por las necesidades que conlleva este tipo de dispositivos la organización presentó hace unas semanas el nuevo USB-C 2.1, el cual promete cambiarlo todo y ser el estándar del futuro.

Las siglas SerDes a muchos os van a sonar a venidas de otro mundo, lenguaje extraterrestre vamos, pero realmente se encuentran en todo tipo de hardware a día de hoy y son una de las piezas más utilizadas de cara a la comunicación interna entre los componentes de un procesador, así como de la comunicación externa con otros componentes. ¿Pero qué es, cómo funciona y dónde se utiliza esta pieza de hardware?

El hardware de nuestro PC encargado del audio que se reproduce en él se puede dividir en dos categorías. Por un lado las tarjetas de sonido que sirven para producir, generar y reproducir el audio. Por otro lado los códecs de audio, los cuales se basan en codificar y descodificar sonido. En este artículo os vamos a introducir lo que son los códecs de audio por hardware en el PC.

El término «calidad de servicio» nos puede hacer venir a la mente cosas que no tienen nada que ver con el hardware, por lo que no se trata de un término muy común en el mundo del hardware. No obstante el QoS de una CPU es un elemento muy importante de cara al rendimiento en un procesador multinúcleo. Os explicamos en qué consiste y qué factores influyen en él.

Es un gran desconocido y aunque es cierto que intentamos darle su importancia en algunos artículos, AWG sigue pasando de puntillas en la gran mayoría de usuarios que están dispuestos a comprar una fuente de alimentación de nueva factura. Por ello vamos a contar la historia que hay detrás de este término y de paso explicaremos qué es y los tipos que existen.

Los aceleradores de dominio específico o Domain Specific Accelerators son un tipo de unidad que se sitúa por su complejidad por debajo de una CPU, pero que tiene la capacidad de realizar ciertas tareas consumiendo menos energía y siendo más rápidas. Pero, ¿cómo funcionan, qué es lo que los define y por qué son el futuro del hardware?

En los últimos tiempos, la computación heterogénea está en boca de todos los aficionados al hardware porque supone una firme promesa para mejorar la eficiencia de los PCs modernos. En este artículo vamos a hablaros de un término relacionado pero mucho más concreto, el multinúcleo heterogéneo, un paradigma que cada vez está siendo más utilizado por los fabricantes de CPU y que a buen seguro veremos muy a menudo en las generaciones de CPU venideras.

Las unidades SED son discos duros y unidades SSD pensados para guardar los datos que contienen en su interior con la mayor seguridad posible. Con lo cual son ideales para entornos de trabajo que tratan con datos sensibles. ¿Cómo funcionan este tipo de unidades de almacenamiento, cómo se diferencian de las habituales para PC y qué ventajas aporta su uso?

Cuando hablamos de unidades SSD, solemos hablar de conexiones SATA y M.2 PCIe. Debes saber que no son las únicas opciones que existen para este tipo de unidades de almacenamiento. Hace tiempo se intentaron introducir unidades con interfaz U.2 para los SSD, pero no termino funcionando. Te explicaremos las características de este conector y el motivo por el cual no triunfo.

La ALU o conocida en español como unidad logicoaritmética son las unidades dentro de una CPU o una GPU que literalmente se encargan de crujir números y por tanto son responsables de todos los cálculos matemáticos que se realizan varios miles de millones de veces por segundo en nuestros PCs. Pero, ¿cómo funcionan, qué tipos hay y cuáles son los secretos de las unidades ALU? Seguid leyendo para saberlo.

El estándar NVMe define una serie de normas que todos los fabricantes de memoria RAM no volátil, más conocida como NAND Flash, han de seguir para construir sus chips de memoria. No solo para almacenar datos, sino también sobre la forma con la que se comunica este tipo de memoria con el PC. La versión 2.0 del estándar NVMe va a tener cambios muy importantes en los unidades SSD.

En los circuitos integrados no todo es digital, sino que hay partes analógicas e incluso circuitos analógicos en su totalidad. Se les llama así por el hecho que no tratan con señales digitales sino analógicas, aunque no suelen ser promocionadas como parte del hardware de nuestros PCs si que forman parte integral del mismo en diferentes partes del hardware que utilizamos a diario, donde encontramos su uso en diferentes áreas del hardware.

En la industria del PC para gaming y casi también para el sector profesional de vídeo y audio tenemos sin duda un problema bastante curioso en cuanto a la tecnología de los paneles para monitores. Es curioso cómo las tres tecnologías principales se han mantenido fuertes durante décadas, pero ahora llegan dos competidores muy duros que pueden terminar con todo este statu quo: OLED y Nano IPS. Del primero ya hablamos largo y tendido, pero el segundo es mucho más nuevo y totalmente distinto. ¿En qué se basa realmente?

Las configuraciones de varios monitores son una excelente manera de mejorar la productividad y la inmersión en los juegos, especialmente si son lo suficientemente grandes como para «envolver» la mesa. Pero no todas las tarjetas gráficas o portátiles admiten los cables que necesitas para enviar los datos a estos monitores y, en algunos casos, la distancia al PC puede suponer un impedimento. Ahí es donde entra en juego el Daisy Chain y es de lo que os vamos a hablar en este artículo.

Muchas veces habrás leído sobre las bases refrigeradoras para ordenador portátil, un accesorio que promete mejorar la temperatura de funcionamiento del aparato. No obstante, hay muchos usuarios reticentes a su uso porque no les convence su utilidad o piensan que es un «trasto inútil» que al final no sirve para nada; en este artículo te vamos a contar qué es una base refrigeradora para portátil, qué característica tiene -o debe tener- y por qué sí que necesitarías una para tu portátil.

Seguramente te suene bastante el término bootloader, ya que es de uso frecuente en smartphones y más concretamente en terminales Android. Sin embargo, los cargadores de arranque (que es lo que significa) no son exclusivos de los smartphones, y lo que es más, de hecho su origen está en el PC hasta el punto de que casi no se habla de ellos porque «se da por hecho» su existencia e incluso su funcionalidad. En este artículo te vamos a contar qué es un bootloader, para qué sirve y cómo funciona en PC.

Si eres un aficionado a los videojuegos o te interesa la tecnología de pantallas, probablemente hayas escuchado los términos NTSC y PAL, pero ¿sabes exactamente qué significan, en qué se diferencian y en qué medida son relevantes hoy en día? En este artículo te vamos a contar qué es cada uno de ellos, así como las implicaciones prácticas de estos estándares a día de hoy.

Las impresoras 3D se han convertido en uno de los periféricos en boca de todos en los últimos años. Su enorme utilidad en gran cantidad de campos han hecho que sea un accesorio imprescindible en muchos campos, y es por ello que hemos pensado que se merecen un artículo para que podáis saber cómo funcionan y como utilizarlas con vuestro PC de la mejor manera posible para exprimir al máximo ese espíritu manitas que impregna todo tu ser.

AMD ha sorprendido a propios y extraños, Intel incluida con su nueva tecnología de apilamiento vertical para sus procesadores, donde como sabemos esta tecnología proviene de TSMC. La novedad es que llegará al mercado antes de lo esperado y en las actuales CPU basadas en Zen 3, por lo que la disposición de la nueva microarquitectura llegará pronto y bastante antes de Zen 4. ¿Cómo es la tecnología 3D Chiplet de AMD llamada 3D V-Cache Stack y en qué consiste?

Seguramente en los últimos tiempos hayas escuchado o leído acerca del término Edge Computing, un concepto que muchos medios utilizan de manera habitual como algo cotidiano pero que si nadie te lo explica puede resultar un poco complicado de entender. No te preocupes, porque a continuación te vamos a explicar qué es el Edge Computing, en qué consiste y en qué influye el hardware al respecto.

VLIW son las siglas de Very Long Instruction Word, lo que se traduce como instrucción de palabra muy larga. En el mundo de la arquitectura de procesadores se utiliza para definir un tipo de CPU o procesador que alcanza el paralelismo de instrucciones o ILP, pero con una metodología distinta a la utilizada en los procesadores superescalares que es la que se utiliza habitualmente en las CPUs.

La computación científica sufrió una mejora con el uso de las GPUs y de APIs como OpenCL. Precisamente sobre lo que es esta API os vamos a hablar en este artículo, para que conozcáis las diferencias con otras APIs «gráficas», en que ámbitos se utiliza dicha API y cuál es su situación en la actualidad.

El uso de la luz para transmitir datos en vez de la electricidad no es una novedad y hace años que existe aunque en mercados muy limitados. En este artículo os explicaremos en qué consiste la implementación de la fotónica en el hardware, en qué mercados se utiliza y cuándo la veremos implementada en dispositivos de masas como el PC.

Los FPGA se han hecho famosos en los últimos años ya que tienen multitud de aplicaciones distintas y son la lógica programable por excelencia. Pero estos tienen una contrapartida en los CPLD, los cuales son mucho mejores para ciertas tareas y a la vez mucho más baratos. ¿Qué son los CPLD y en qué se diferencian de los FPGA?

De un tiempo a esta parte tanto AMD como NVIDIA han visto como las consolas dominadas por SONY y Microsoft han dado varios pasos adelante con tecnologías propietarias que maximizan el rendimiento dadas las escuetas especificaciones de hardware que contienen. Por ello, AMD dio el primer paso al incorporar su tecnología Smart Access Memory o SAM para lograr que la GPU, la CPU y la RAM puedan empujar el rendimiento mediante PCIe. NVIDIA ha replicado más tarde mediante Resizable BAR, pero ¿en qué consiste?

Estamos acostumbrados a que la reproducción de vídeo e incluso la codificación de la misma sea llevada a cabo por pequeños coprocesadores en SoCs y GPUs encargados de dicha tarea. El concepto de la Video Processor Unit o VPU va más allá de eso. Un tipo de procesador diseñado  para el tratamiento de vídeo a mayor escala.

A medida que la realidad virtual va creciendo poco a poco en popularidad también se abre la posibilidad de un nuevo tipo de interfaces que aprovechen este nuevo medio. En este artículo os vamos a hablar de lo que es un ratón 3D, cómo funciona y que aporta a la hora de navegar en un entorno plenamente virtual en 3D y a 360º.

Si hay algo evidente en la industria de los procesadores es que Intel y AMD dominan completamente el mercado en un duopolio que parece no tener rival. Sin embargo, en los últimos tiempos el ODM (esto significa que no fabrican chips, sino que tan solo los diseñan) ARM está cobrando cada vez más importancia, especialmente con diseños como DynamIQ, una apuesta que promete mejorar la potencia de los procesadores manteniendo el consumo, y en este artículo os vamos a contar en qué consiste.

Un producto no se mantiene estable en el tiempo, sea del tipo que sea, con el tiempo recibe pequeñas actualizaciones y mejoras que se marcan en diversas iteraciones del mismo. En el mundo de los procesadores dichas iteraciones se llaman stepping, y en este artículo os vamos a explicar en qué consiste y cómo afecta a nuestras CPUs y GPUs.

Con todas las empresas del sector del hardware desarrollando nuevos diseños basados en chiplets de cara al futuro es donde estos parecen ser el futuro, pero realmente no son más que chips MCM, los cuales llevan en el mundo del hardware desde hace ya décadas. En este artículo os hablaremos de los interposers que comunican y sobre los que están montadas estas configuraciones de chips.

Los programas no paran de hacer peticiones a memoria de manera continua, ya que le manda al hardware no solo a procesar datos, cambiarlos de sitio, crear nuevos datos, eliminar los ya existentes, etcétera. Pero, hay secciones de la memoria a las que si accede un programa entonces puede terminar haciendo estropicios en el funcionamiento general del sistema. A esto le llamamos protección de memoria.

Llegado a un determinado punto en su evolución, las CPUs empezaron a implementar sistema de protección de memoria que separaban el direccionamiento a la RAM en varias secciones. Para entenderlo solo tenéis que imaginar que existe un barrio de uso exclusivo en una ciudad y una policía que impide el acceso a dicho barrio a los que no pueden usarlo, siendo los ciudadanos privilegiados de utilizarlo todos los procesos propios del sistema operativo.

¿Por qué es necesaria la protección de memoria?

La protección de memoria se hizo necesaria en las CPU para PC tan pronto como se vio que era necesario crear entornos multitarea en la que varios programas compartieran el acceso a la memoria en diferentes turnos. Los primeros años de la informática eran con programas monotarea que realizaban ellos mismo también la tarea de sistemas operativos al mismo tiempo, en especial en los ordenadores domésticos de 8 y 16 bits basados en el MOS 6502 y el Z80A.

Un caso famoso por la falta de protección de memoria en la CPU la tenemos en el clásico Commodore Amiga, cuyas versiones basadas en el 68K estándar solían tener cuelgues continuos debido a ejecutar un SO multitarea en una CPU sin protección de memoria, al igual que ocurría con los Apple Macintosh bajo el mismo procesador.

A día de hoy todas las CPUs incorporan protección de memoria, al tener que ejecutar sistemas operativos multitarea de enorme complejidad donde la cantidad de procesos simultáneos se cuenta por miles.

¿Cómo funciona la protección de memoria?

En las CPUs contemporáneas la protección de memoria es llevada a cabo por el mismo procesador, con tal de ahorrarle males de cabeza a los desarrolladores. Toda CPU tiene almacenada en una serie de registros la llamada Page Table, que es la que le informa cómo está organizada la memoria del sistema. La Page Table no solo se utiliza para traducir direcciones de memoria virtuales a físicas, sino también que parte de la memoria es accesible por las aplicaciones y cuáles no.

Cuando una aplicación hace un acceso a una parte de la memoria a la que no tiene permitido hacer, la CPU entonces genera una interrupción que le da control al sistema operativo. A partir de ahí depende como se haya implementado la solución a nivel de software. Puede que el sistema operativo decida cerrar por completo el programa y todos sus procesos de manera unilateral.

Hay que tener en cuenta que la Page Table no solamente dispone de la información de la organización de memoria, así como sus partes de acceso privilegiadas, sino también de la situación de la RAM en cada momento. Su gestión es llevada a cabo por un hilo del kernel del sistema operativo, el cual se encarga de asignar los diferentes recursos a los programas activos, ya sean en forma de tiempo de ejecución de la CPU o del acceso a la memoria.

Vetando programas

La RAM bajo la visión de toda CPU actual se divide en páginas y no en direcciones de memoria. Las cuales son traducidas en direcciones de memoria físicas por parte de la unidad de manejo de memoria. Pero, ¿qué ocurre cuando una parte de un programa ejecuta un acceso no permitido a la memoria? El proceso lo hemos explicado antes, pero para evitar que la CPU pueda entrar en un bucle absurdo lo que se hace es marcar a través de un bit en el direccionamiento virtual que el binario que se almacenan no es un programa sino datos.

De tal manera que cuando la CPU vuelve a recorrer esas direcciones de memoria virtuales ya no lo hace como si fuese un programa, sino como un conjunto de datos que ignora. Obviamente si hay un programa con una instrucción de salto a esa dirección de memoria entonces se producirá un error, pero el código que intentaba acceder a la RAM ya no se ejecutará más.

Este bit en las CPU x86 es llamado bit No-Execute o NX. Se trata de una medida de seguridad muy simple que el sistema operativo puede manejar, pero no es la única que tiene un sistema operativo para evitar la ejecución de código no válido. Aunque el mecanismo de protección no siempre funciona y existen otros mecanismos con los que la CPU le ofusca la memoria protegida a las aplicaciones.

Por ejemplo, el sistema operativo se asigna a sí mismo un bit de acceso exclusivo para todos sus hilos de ejecución. Cuando una aplicación sin sus privilegios se asigna el acceso a la RAM protegida cambiando el bit de acceso, lo que hace el SO es revertir ese bit manipulando en la Page Table la sección que corresponde a las aplicaciones

¿Cómo obtiene la CPU la Page Table?

El primer programa que se ejecuta en un PC, tenga el factor forma que tenga, es el sistema operativo. Algunos sistemas más complejos cargan un sistema previó que pone en marcha el hardware y le pasa el testimonio al SO de manera enmascarada. Este proceso no depende del hardware, pero todo hardware tiene una dirección de memoria en la que empieza y desde allí recorre la memoria en un sentido u otro dependiendo de si estamos ante una CPU Big Endian o Little Endian.

Por lo que en dichas direcciones de memoria ha de existir la información para arrancar el PC, la cual a día de hoy es la UEFI pero en sus inicios era la BIOS. La cual hace de telonera al sistema operativo. Pero, ¿de dónde saca el sistema operativo la situación de la memoria RAM? Pues lo hace a través del uso de dos tablas almacenadas dentro del chipset de la placa base llamadas tablas ACPI.

La ACPI es el primer mecanismo que se encarga de gestionar los accesos a memoria de los periféricos y también la organización de la RAM. Para ello le entrega dos tablas al sistema operativo que tienen la misma función. Dichas tablas son:

• RSDT (Root System Descriptor Table).
•  XSDT (Extended Root System Descriptor Table).

Si el sistema operativo es de 32 bits entonces le entregará el RSDT, si lo es de 64 bits el XSDT. A partir de ahí el sistema operativo ya tendrá todo lo necesario para gestionar los acceso a memoria junto al procesador.

El sistema operativo es monarca

En el direccionamiento a la memoria hay una serie de bits que las aplicaciones no pueden utilizar y que tienen completamente vetado el acceso. En realidad las peticiones a los recursos del hardware no las hacen las aplicaciones mismas, sino el sistema operativo. Por lo que ninguna aplicación puede tocar el bit que desactiva el acceso a la memoria protegida sin permiso del mismo sistema operativo.

Esto provoca una serie de problemas de cara al acceso a memoria en sistemas virtualizados, lo que lleva a tener que añadir bits adicionales en el direccionamiento de memoria virtual, lo cual sirve para indicarle a la CPU un nivel de privilegio especial para las aplicaciones que se ejecutan en una máquina virtual.

Para ello no solamente se ha de equipar a la CPU con esta posibilidad, sino que influencia la forma en la que el sistema operativo está organizado. Los sistemas operativos en la nube suelen ejecutar un hipervisor, el cual es el encargado de gestionar los acceso a la RAM de las diferentes máquinas virtuales.

Siempre que adquirimos un nuevo componente o periférico, debemos navegar en un mar de tecnologías que, en muchos casos, seguro desconoces. No se salvan los teclados, los cuales integran diferentes tipos de tecnologías específicas. Quizá, la tecnología más importante en un teclado es el anti-ghosting, que tiene una enorme importancia en los videojuegos.

De un tiempo a esta parte la emulación, o más bien simulación, de sistemas retro a través de FPGA se ha puesto muy de moda, ya que gracias a ellos es posible tener un sistema lo más fiel posible al hardware original. El proyecto MiSTer FPGA entra dentro de los de esta categoría. Os explicamos en que consiste.

Durante mucho tiempo y desde la invención de los auriculares, ha habido una incesante búsqueda del llamado «Santo Grial» del audio en auriculares; el desafío ha sido hacer que los auriculares puedan sonar tan naturales como lo que experimentamos en el mundo real que nos rodea en lugar de un sonido «confinado» dentro de nuestras cabezas de forma antinatural. El galardonado fabricante Creative dice haber dado en el clavo con su tecnología Super X-Fi, y en este artículo te vamos a explicar en qué consiste y cómo funciona dicha tecnología.

Allá por el año 2013 el fabricante Crossbar anunció la producción de los primeros chips ReRAM, también conocidos como RRAM o memoria RAM resistiva, con los cuales prometían un rendimiento hasta 100 veces superior al de la memoria RAM tradicional de aquel entonces. En este artículo te vamos a contar qué es la ReRAM, cómo funciona con respecto a la memoria tradicional que todos utilizamos ahora y qué ha pasado con ella para que se haya quedado estancada.

Las unidades de almacenamiento para PC hacen uso de las interfaces SATA y PCIe, que son las más comunes. Pero, existe otro tipo de interfaz para discos duros y SSD menos conocida, que recibe el nombre de SAS. Si no te suena es normal, ya que la interfaz SAS quedado para entornos profesionales y servidores por sus excepcionales características.

Una de las piezas esenciales de toda arquitectura son las unidades Load-Store, las cuales se encargan de ejecutar las instrucciones relativas a memoria tanto en CPU como en GPU. Si queréis saber cuál es la función y cómo funcionan estas unidades de manera simple y accesible entonces seguid leyendo.