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Computación por dentro Tema 1

Las piezas del ordenador

Para programar no hace falta saber montar un ordenador, pero sí saber qué pieza hace qué. Así entenderás dónde viven tus variables, por qué un programa se cierra y pierde los datos, o por qué hay que guardar en un fichero.

Las piezas del ordenador: la entrada (teclado y ratón) y la salida (pantalla) se conectan a la placa base, que une el procesador, la memoria RAM y el disco

Las tres piezas que importan#

Piensa en una cocina:

PiezaEn la cocinaQué hace
Procesador (CPU)El cocineroEjecuta tu programa, una instrucción detrás de otra. Hace las cuentas, pero no guarda tus variables: las pide a la memoria y las devuelve
Memoria RAMLa encimeraTiene a mano lo que se está usando ahora: el programa que se ejecuta y sus variables. Es muy rápida, pero se borra al apagar o al cerrar el programa
Disco (SSD)La despensaGuarda los ficheros aunque apagues: tu código, tus documentos, los programas instalados. Es mucho más lento que la RAM

El cocinero no va a la despensa cada vez que necesita sal: saca lo que va a usar a la encimera y trabaja ahí. El ordenador hace lo mismo.

Y el resto de piezas:

PiezaQué hace
Placa baseLa tabla donde se enchufa todo. Las piezas se hablan por pistas de cobre que van por ella
Tarjeta gráfica (GPU)Dibuja lo que se ve en pantalla. Es un procesador especializado en hacer muchas cuentas pequeñas a la vez: por eso también se usa para la IA
Fuente de alimentaciónConvierte la corriente del enchufe en la que necesitan las piezas
Entrada y salidaPor donde entran los datos (teclado, ratón, micrófono) y por donde salen (pantalla, altavoces)

Qué pasa al hacer doble clic#

Al hacer doble clic, el programa pasa del disco a la RAM, la CPU ejecuta sus instrucciones y el resultado sale en la pantalla

  1. El programa está guardado en el disco.
  2. Al abrirlo, se copia a la RAM.
  3. La CPU lee sus instrucciones de la RAM y las ejecuta, una a una.
  4. Lo que el programa muestra sale por la pantalla.

Cuando cierras el programa, su trozo de RAM se libera: lo que no se haya guardado en el disco, se pierde. Por eso un programa que tiene que recordar datos los escribe en un fichero o en una base de datos.

Importante

Tus variables viven en la RAM, y solo mientras el programa se está ejecutando. Si quieres que algo siga ahí la próxima vez, tienes que guardarlo en el disco.

Rápida o grande: no se puede todo#

Cuanto más rápida es una memoria, más cara y más pequeña. Por eso el ordenador tiene varias, de la más rápida a la más grande:

Pirámide de la memoria: arriba los registros y la caché, muy rápidos y pequeños; debajo la RAM; abajo el SSD o disco, el más grande y lento

MemoriaDónde estáSi la caché tardara 1 segundo…
Registros y cachéDentro de la propia CPU1 segundo
RAMEn unos módulos junto a la CPUUnos 2 minutos
SSDUn disco sin piezas que se muevanAlrededor de un día
Disco duro (HDD)Un disco que giraUnos 4 meses

Los tiempos son aproximados, pero la idea es la buena: ir a la RAM es lento para la CPU, e ir al disco es lentísimo. Por eso los programas trabajan en memoria y solo guardan en el disco cuando hace falta.

Confusiones frecuentes#

Lo que se diceLo que es
«Mi portátil tiene 1 TB de memoria»Eso es el disco (almacenamiento). La memoria es la RAM: 8, 16 o 32 GB
«Más RAM hace que todo vaya más rápido»Solo si se estaba quedando corta. Con RAM de sobra, añadir más no cambia nada
«He cerrado el programa y he perdido los datos»Estaban en la RAM. Para que sigan, el programa tiene que guardarlos en un fichero o en una base de datos
«La CPU guarda las variables»Las guarda la RAM. La CPU solo las coge, hace la cuenta y devuelve el resultado