Hardware

Te explicamos qué es hardware y las generaciones de hardware que existen. Además tipos de hardware y ejemplos de hardware, y la diferencia entre harware y software.

¿Qué es el hardware?

En computación e informática, se conoce como hardware (del inglés hard, rígido, y ware, producto, mercancía) al conjunto de los componentes materiales, tangibles, de un computador o un sistema informático. Incluye todas las partes mecánicas, eléctricas y electrónicas, sin considerar los programas y otros elementos digitales que  forman parte del software.

El término hardware se utilizó en inglés a partir del siglo XV para designar utensilios y herramientas fabricados con metales duros. Actualmente, hardware también se emplea con los significados de ‘ferretería, ‘armamento’ y ’conjunto de baratijas de metal’.

Con el surgimiento de las computadoras en la década de 1940, se comenzó a denominar hardware a los componentes físicos de la máquina para distinguirlos de los componentes lógicos.

La palabra se emplea en español y otros idiomas sin traducción. En el caso del español, se han propuesto, sin demasiado éxito, varios términos y expresiones equivalentes: equipo, equipo informático, componentes, soporte físico.

Ver también: Interfaz

Historia del hardware

Desde los primeros sistemas informáticos, el hardware ha experimentado importantes cambios, con el fin de obtener computadoras más veloces y capaces de desarrollar una mayor diversidad de tareas. Teniendo en cuenta los adelantos más significativos, se distinguen al menos cuatro generaciones de hardware:

• Primera generación (1945-1956). Eran máquinas de cálculo que operaban mediante tubos al vacío.
• Segunda generación (1957-1963). Se inventaron los transistores, gracias a los cuales se redujo enormemente el tamaño total de las computadoras.
• Tercera generación (1964-1971). Se diseñaron los primeros circuitos integrados, impresos en pastillas de silicio, lo que permitió una mayor rapidez y efectividad en el procesamiento de la información.
• Cuarta generación (1971-1981). Surgieron los microprocesadores, que permitieron la creación de la computadora personal (PC).

A estas cuatro generaciones, se añade a veces una quinta generación (1982-1989), correspondiente al desarrollo de sistemas de computación paralela, capaces de ejecutar muchas operaciones simultáneamente. Se trató de un proyecto que no obtuvo los resultados esperados y se abandonó.

Tipos de hardware

De acuerdo con  la tarea que desempeña, el hardware se clasifica en cinco categorías principales:

• Hardware de procesamiento. Es el corazón propiamente dicho del computador, donde reside su capacidad de realizar operaciones lógicas, es decir, sus cálculos. Corresponde a la Unidad Central de Proceso (CPU) o También se puede considerar como parte del hardware de procesamiento la placa madre o placa base (motherboard), que conecta a todos los componentes.
• Hardware de almacenamiento. Es la memoria del sistema. Se trata de unidades que permiten guardar la información, tanto en soportes internos dentro de la máquina como en soportes extraíbles y portátiles. El principal componente de este tipo es la memoria de acceso aleatorio, más conocida como memoria RAM (sigla en inglés de Random Access Memory).
• Hardware de entrada. Son dispositivos que permiten ingresar información al sistema. Pueden estar integrados a la máquina o ser removibles. El teclado, el mouse, el micrófono y el escáner forman parte de este tipo de dispositivos.
• Hardware de salida. Son dispositivos semejantes a los de entrada, pero permiten extraer información del sistema. Entre este tipo de dispositivos se encuentran la impresora y los altavoces.
• Hardware de entrada y salida. Son aquellos dispositivos que combinan las funciones de entrada y de salida de información del sistema. Los discos rígidos y las memorias USB son componentes de entrada y salida.

El hardware también se puede clasificar teniendo en cuenta su importancia. En este caso, se distinguen dos grupos:

• Hardware crítico. Es aquel sin el cual la computadora no puede funcionar. Incluye la placa madre, la CPU, la memoria RAM, la tarjeta gráfica y la fuente de alimentación.
• Hardware no crítico. Son los componentes que, aunque necesarios, no son imprescindibles para el arranque de la computadora. A esta categoría pertenecen el disco duro y, en general, los dispositivos de entrada y salida.

Ejemplos de hardware

Algunos ejemplos de hardware son:

• La placa madre. Es un circuito impreso sobre el que se conectan el resto de los componentes de la computadora. Las características de la placa madre determinan las características del resto de los componentes (tecnología del procesador, el tipo de memoria RAM, el rendimiento de la tarjeta gráfica, etc.). Una serie de componentes llamados buses conectan los componentes entre sí.
• El procesador. Consiste en un chip (circuito integrado) encapsulado. Realiza operaciones aritméticas y lógicas simples y operaciones de lógica binaria; además, controla el acceso a la memoria. Tiene un zócalo que permite conectarlo con la placa base. AMD e Intel son los principales fabricantes de procesadores.
• La memoria RAM. Está formada por un conjunto de chips que almacenan información, a la que el procesador puede acceder rápidamente. Se denomina memoria de acceso aleatorio porque puede leer o escribir información ubicada en cualquier posición, sin necesidad de seguir un orden correlativo.
  La información de la RAM permanece almacenada de manera temporaria, es decir, se pierde cuando se apaga el equipo.
• La unidad de almacenamiento. Es el dispositivo que almacena información. A diferencia de la memoria RAM, la unidad de almacenamiento guarda la información de forma permanente. Existen dos tipos de unidades de almacenamiento: los discos duros o discos rígidos (hard disk drive, HDD) y las unidades de estado sólido (solid state drive, SSD).
  • Los HDD, más antiguos, están formados por uno o varios platos giratorios de metal, en los que un cabezal magnético lee o escribe información a medida que se usa la computadora.
  • Las unidades SSD, más modernas, no poseen partes mecánicas: la información se guarda en chips que utilizan memoria flash. Esta tecnología permite leer y escribir información ubicada en distintas posiciones al mismo tiempo. De este modo, resultan mucho más veloces que los discos duros.
• La tarjeta gráfica o tarjeta de video. Este componente procesa los datos de la CPU y los convierte en información visual, que pueda ser observada en un monitor. , Con el fin de alivianar la labor de la CPU, la tarjeta gráfica posee su propio procesador: la unidad de procesamiento gráfico (GPU). También tiene su propia memoria RAM: la VRAM. Además, cuenta con un componente que convierte las señales digitales en señales analógicas, de manera que puedan ser leídas por un monitor.
• La fuente de energía. Se encarga de recibir la corriente eléctrica alterna y de transformarla en corriente continua, que alimenta los dispositivos internos de la computadora. La fuente se ocupa, además, de filtrar y distribuir el voltaje que precisan los dispositivos para funcionar, ya que no todos requieren la misma cantidad de voltios.

Más en: Componentes de una computadora

Hardware y Software

Para que el hardware funcione, es necesario que se le indique cómo hacerlo. De esto se ocupa el software, el conjunto de componentes intangibles de una computadora. Forman parte del software tanto el sistema operativo y los programas como los datos que procesa el CPU.

Hardware y software son, por lo tanto, aspectos de la computadora que operan de modo conjunto, ya que el primero sostiene al segundo y este último permite controlar el modo en que opera y el objetivo del primero.

Puede servirte: Software de sistema

Hardware libre

Desde hace tiempo, en paralelo con los avances en el área de la informática, ha venido cobrando impulso el hardware libre. De manera general, el hardware libre es aquel que puede ser modificado y utilizado libremente. En la práctica, se trata de los dispositivos de hardware cuyas especificaciones y diagramas son de acceso público (ya sea mediante un pago o de manera gratuita).

Como sucede con el software libre, el uso del hardware libre supone compartir la información de los desarrollos que se hayan basado en él, independientemente de que se explote comercialmente o no. Existen distintos tipos de licencias de hardware libre, que establecen los alcances específicos del uso del hardware.

Actualmente, existen varias iniciativas de hardware libre. Muchas son proyectos de carácter colaborativo, orientados al desarrollo de alguna nueva tecnología (procesadores de alto rendimiento, dispositivos con menor impacto ambiental, impresoras inteligentes). Otras son parte de programas educativos o sociales (dispositivos creados para la enseñanza de la informática, computadoras de bajo costo).

Referencias

• “Computer hardware”, en Wikipedia.
• “Computer generations” en Columbia University Computing History.
• “Conceptos esenciales de las computadoras” en Tecnológico de Monterrey – Centro virtual de aprendizaje.
• “Declaración de principios 1.0”, en Open Source Hardware Association.