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Tecnología forense: así es un PC por dentro

El PC se resiste a desaparecer. Lo han “matado” innumerables veces durante los últimos años; aun así, resurge de las cenizas de los informes y las estadísticas con renovado impulso.

En los últimos años, el PC se viste de gaming, con un énfasis puesto especialmente en la satisfacción de las necesidades de los gamers. Y también encuentra en la realidad virtual otra razón de su existencia debido a los elevados requerimientos de rendimiento de gafas de realidad virtual como las HTC Vive o las Oculus.

El rendimiento, precisamente, es el punto fuerte del PC como elemento diferenciador frente a los ordenadores Todo en Uno o los portátiles. Y, en segundo lugar, la relación calidad precio. Hay equipos portátiles con rendimientos comparables a los de los ordenadores de sobremesa, pero con precios mucho más elevados.

Para profesionales de campos como la arquitectura, el diseño, la autoría multimedia, la fotografía o la investigación científica, los PC son su herramienta fundamental, ya sea como un ordenador convencional con un equipamiento alto, o como Workstation o estación de trabajo, construida especialmente para ofrecer un rendimiento elevado con los programas y aplicaciones que se vayan a usar.

El PC, un rompecabezas de unas pocas piezas

Un ordenador de sobremesa, dejando de lado su estética, apenas ha cambiado desde sus orígenes. Un PC del año 2000 es, básicamente, igual a uno de 2017. Es cierto que ahora ya no siempre tenemos cajas cuadradas de color beige, dejando paso a diseños futuristas, con iluminación LED y materiales técnicos. Pero básicamente un PC sigue siendo un rompecabezas que, incluso a día de hoy también, podemos montar nosotros mismos.

Cualquier PC, salvo contadas excepciones y dejando de lado los ordenadores de tipo Todo en Uno, puede desmontarse, ampliarse e incluso repararse de un modo relativamente sencillo sin más que poner y quitar algunos de sus componentes internos.

Las piezas del rompecabezas

Un PC típico, dejando de lado el monitor, teclado, ratón y otros accesorios, consta de unos pocos componentes en la práctica, que casi se pueden contar con los dedos de las dos manos.

Tanto si abrimos la caja de nuestro PC para ver lo que hay dentro, como si compramos los componentes para montar el ordenador nosotros mismos, los elementos constituyentes de nuestro equipo serán básicamente, la propia caja, la fuente de alimentación, la placa base, el procesador, la memoria RAM, el disco duro (o los discos duros) y el sistema de refrigeración.

Opcionalmente podremos tener otros componentes. La tarjeta gráfica suele ser habitual, aunque no siempre necesaria. Sin olvidar otros componentes más o menos exóticos como pueden ser módulos inalámbricos para WiFi y/o Bluetooth.

La fuente de alimentación

Puede parecer un componente poco importante y sin un efecto directo en el comportamiento de nuestro ordenador. Pero es uno de los más importantes. Especialmente en los equipos para gaming o a los que se les pida un rendimiento especialmente elevado, la fuente tiene que ser capaz de proporcionar energía en abundancia y de un modo estable sin sobrecargar a los componentes. Y además, tiene que responder a variaciones muy bruscas en la demanda de esta energía.

Un procesador moderno pasa de estados de reposo absoluto a rendir al máximo en cuestión de milésimas de segundo. Y la fuente de alimentación tiene que seguir el ritmo sin picos de corriente que puedan dañar al sistema. Y con la máxima eficiencia además, existiendo certificaciones muy exigentes en este apartado.

Las fuentes se eligen por su potencia y su eficiencia. Cuantos más componentes tengamos en el equipo y de más rendimiento, más potencia tendremos que tener en la fuente. Un procesador puede consumir él solo más de 100 W (Vatios). Y una tarjeta gráfica otros 100 W si es de gama alta. A eso hay que sumar los discos, la memoria y el resto de componentes. En total, para un equipo medio, con 450 W tendremos suficiente.

Para equipos de gama alta, hay fuentes de incluso 1.200 W. Además, se busca que sean eficientes. La eficiencia viene dada por certificaciones como 80+ Gold, Silver o Platinum e indica el aprovechamiento que se hace de la energía que toman de la red eléctrica. Una fuente con una eficiencia del 50% con una potencia de 1.000 W consumirá de manera efectiva 2.000 W puesto que solo aprovecha la mitad.

La certificación 80+ indica, a grandes rasgos y por poner un ejemplo, que se aprovecha como mínimo el 80% de la energía consumida, aunque generalmente se estará en cifras del 90%.

El precio de una fuente básica de 500 W está en torno a los 30 €. Las de 1.200 W con certificaciones de eficiencia, rozan incluso los 400 €.

La placa base

La placa base es un poco el centro de operaciones de nuestro ordenador. Sobre ella se “pinchan” todos los componentes del equipo y a ella llega la energía proveniente de la fuente de alimentación. Las placas base tienen tamaños diversos, pero siempre responden a estándares bien definidos de modo que puedan acoplarse sin problemas en cualquier caja diseñada para albergar alguno de los tamaños estándar para placas.

Así, tenemos placas ATX, micro ATX, mini ATX o E-ATX, por ejemplo. Hay placas con tamaños grandes para albergar un mayor número de componentes o para permitir que se usen sistemas de refrigeración más potentes, por ejemplo. Otras son pequeñas para hacer posible la construcción de equipos de tamaños compactos.

En las placas base encontramos el zócalo para el microprocesador, las ranuras para la memoria RAM, así como otras ranuras y conectores para “pinchar” tarjetas gráficas, tarjetas de comunicaciones o conectar los diferentes cables necesarios para disponer de puertos USB o los Jack de audio en la parte externa de la caja del ordenador.

El centro de operaciones de la placa base es el chipset. El chipset depende en gran medida del procesador con el que sea compatible la placa. Para cada nueva generación de procesadores se diseña un chipset “a juego” que permite que todos los componentes trabajen de un modo eficiente y ordenado.

Además, en las placas encontramos diferentes tipos de mecanizados para fijar la placa a la caja, o para acoplar sistemas de refrigeración. Todos responden a estándares, eso sí. Por si fuera poco, las placas integran otros componentes como el chip de audio, así como los controladores para entrada y salida USB o los de red.

El precio de una placa base puede ir desde unos 50 € hasta más de 500 € dependiendo de las tecnologías que incorpore, la calidad y relevancia de las tecnologías que integra o el acabado en apartados como

El procesador

Se suele decir que es el corazón de nuestro ordenador. Y en cierto modo, es así. Realmente, siendo escrupulosos con la metáfora, el corazón sería el reloj de pulsos que genera la señal que marca el ritmo de funcionamiento de la CPU, a razón de entre (aproximadamente) 2 y 4 GHz (Giga Hercios) dependiendo del modelo de procesador que usemos.

El procesador también se puede ver como el cerebro, donde se ejecutan los programas y se gestionan todas las actividades de entrada y salida de datos desde y hacia todos los componentes del ordenador.

Existen básicamente dos fabricantes de procesadores: Intel y AMD. Cada uno de ellos tiene diferentes gamas de CPUs dependiendo del nivel de rendimiento que se quiera obtener a partir de ellos. Además, difieren en el número y la disposición de los pines a través de los cuales se conecta con la placa base una vez que se instala en el zócalo correspondiente.

Un procesador con un determinado tipo de zócalo solo puede instalarse en las placas que sean compatibles con ese zócalo. Además, los procesadores pueden tener o no gráficos integrados. Si tienen gráficos integrados, podremos prescindir de una tarjeta gráfica dedicada, aunque a costa de limitar el rendimiento para juegos.

Los procesadores, en el apartado energético, son grandes consumidores. Una CPU de gama alta puede consumir más de 100 W. Más que muchas bombillas de las de filamento. Si te acuerdas, el calor que despedían era muy alto, y los procesadores no son muy diferentes en eso. Imagina meter una bombilla en el tamaño de un dedal. De ahí que sea importante tener un sistema de refrigeración capaz de disipar ese calor.

Los procesadores están recubiertos por un disipador metálico, que es precisamente lo que vemos externamente. Este disipador es el que entra en contacto con el del sistema de refrigeración para que este, a su vez, saque el calor fuera del alcance de los componentes electrónicos.

El precio de los procesadores varía entre unas pocas decenas de euros para los más modestos, a casi 2.000 € para los más potentes de Intel. Lo habitual es que por unos 200 €- 300 € podamos tener una CPU solvente.

La memoria RAM

La RAM es el segundo componente más importante del ordenador. Sin la RAM, un procesador no podría hacer nada. Se instala en forma de módulos DIMM. Puede que todos parezcan iguales, pero dependiendo de la antigüedad de nuestro equipo o del procesador que instalemos, tendrá que ser de tipo DDR3 o DDR4. Los muy arcaicos usan memoria DDR2 y ya apenas quedan equipos activos con memoria DDR.

Las placas base, generalmente tienen cuatro ranuras para memoria. Las más pequeñas en tamaño pueden reducir ese número a dos, con los equipos de muy alto rendimiento llegando hasta seis u ocho ranuras. Los módulos de memoria convencionales pueden tener hasta 16 GB de capacidad, por lo que los equipos con cuatro ranuras pueden llegar a tener 64 GB de RAM instalada.

El precio de la RAM ha bajado notablemente. 16 GB de RAM de última generación DDR4 cuesta unos 120€.

El disco duro

El almacenamiento es otra de las patas de nuestro equipo. Tradicionalmente se han usado discos magnéticos con componentes internos mecánicos tan “arcaicos” como motores y cabezales magnéticos. Pero la tendencia ahora es la de usar discos SSD con memoria flash. Su precio es más elevado, pero su velocidad es decenas e incluso centenares de veces mayor que la de los discos tradicionales.

En la práctica se suele usar un disco SSD para el sistema operativo, y uno tradicional de alta capacidad de almacenamiento para los datos.

Un disco duro SSD de 256 GB cuesta en torno a los 80€. Por un poco más de 80 € podemos encontrar discos magnéticos de 3 TB. Que viene a ser como 9 veces más de capacidad por el mismo precio. Pero más lento, claro.

El sistema de refrigeración

Como decíamos antes, el procesador disipa una cantidad de calor muy elevada. En funcionamiento, la temperatura de este componente puede llegar a casi 100 grados, y eso con el ventilador en funcionamiento. Los disipadores para procesadores pueden tener tecnología de refrigeración por aire o líquida.

Los líquidos usan un sistema de conducción de agua que es la que recoge el calor y lo lleva a un radiador como el de los coches, donde el aire se encarga de enfriarla para volver a pasar por las partes “calientes” del equipo.

Los de aire usan ventiladores para enfriar la parte metálica en contacto con la CPU de modo que el calor pueda seguir fluyendo de la parte caliente (el procesador) a la parte fría de la rejilla de refrigeración donde actúa el ventilador.

Un sistema de refrigeración por aire cuesta unos 30 € mientras que uno de refrigeración líquida está en torno a los 90€.

La tarjeta gráfica

Muchos de los procesadores actuales tienen gráficos integrados. Esto significa que no tenemos que instalar una tarjeta dedicada para conectar un monitor. Pero si no es el caso, o si necesitamos un rendimiento gráfico especialmente elevado en el campo de los juegos o para aplicaciones de realidad aumentada con gafas como las Oculus o las HTC Vive, tendremos que usar una aceleradora gráfica adicional.

Este componente suele ser exigente en cuanto a tamaño necesario para instalarlo, y también en cuanto a consumo de energía. Así que necesitaremos una fuente con potencia suficiente para alimentarla, así como una caja grande para alojarla.

Si el rendimiento de una sola gráfica se queda corto, es posible usar dos o tres en paralelo. En este caso necesitaremos fuentes de más de 1.000 W incluso y cajas de tamaño muy grande.

Esencialmente hay dos fabricantes de chips gráficos: AMD y NVIDIA, aunque hay muchos fabricantes de tarjetas.

Los modelos más básicos para equipos donde no haya gráficos integrados pueden costar apenas unas decenas de euros, pero los modelos de gama alta tienen precios que rondan los 1.000 €.

La caja

El componente más visible es la caja. Hay infinidad de posibilidades donde elegir: por diseño, tamaño, conectividad, materiales, etcétera. Dependiendo de la caja tendremos que elegir la placa y viceversa. Si tenemos una placa con un formato dado, la caja tendrá que adecuarse al mismo.

A partir de ahí podremos tener múltiples opciones para los tamaños, estética e incluso opciones de iluminación basada en LED con efectos visuales bastante llamativos.

Si elegimos refrigeración líquida, hay cajas preparadas para instalar este tipo de componente, del mismo modo que hay cajas con diferentes tipos y tamaños de ventiladores que contribuyen a mantener el interior a una temperatura controlada y dentro de los márgenes óptimos para el funcionamiento del ordenador.

Las cajas más básicas cuestan unos 20€, mientras que las más caras pueden superar los 300 €.

Montar un ordenador es más fácil de lo que piensas

Hasta aquí las piezas esenciales del rompecabezas. Si te animas a montar tu propio PC como si fueras un Jedi montando tu propio sable láser, lo único que tienes que tener es método y un buen criterio eligiendo los componentes.

La caja es lo primero. Más cuestión de mecánica que otra cosa. Lo complicado con las cajas es familiarizarse con dicha mecánica.  Por ejemplo, los métodos de apertura de los laterales, que no siempre encajan a la primera. Y no cortarse con las aristas metálicas. Las cajas vienen muy bien acabadas, sin aristas, pero es metal al fin y al cabo.

Si la caja viene con fuente, perfecto. Si la has comprado tú, es la primera pieza del rompecabezas. Si no es modular, tendrás que hacer que los cables vayan por las guías de la caja dispuestas para ello. Si es modular podrás atornillar primero y conectar los cables después, pero solo los que necesites.

La placa viene después. Dependiendo del tamaño de la caja, será un poco Tetris ubicarla en su sitio. Atornillarla es fácil.

Instala el procesador. Cada zócalo tiene su “librillo” en cuestión de cómo abrirlo o cómo pinchar o colocar la CPU de forma correcta. Lo importante es no doblar los pines de zócalo por descuido en el caso de los procesadores Intel, y no doblar los pines de la CPU en el caso de AMD.

Como en casi todo en las placas en particular y los ordenadores en general, solo hay una forma y solo una de conectar las cosas. Así que no trates de forzar la situación y si un componente no entra, asegúrate de que no lo estás poniendo al revés.

La memoria viene luego. Es fácil. La única precaución es insertar el módulo como se debe, y sin hacer palanca lateral. Luego instala la refrigeración, sea por aire o líquida. En este caso, la pasta térmica que acompaña a los kits de refrigeración es importante y tiene que esparcirse uniformemente sobre la CPU. Recuerda también conectar los cables de la caja en la placa: los de on/off, los LEDs o los puertos USB frontales y los de audio.

Si necesitas tarjeta gráfica, pinchala en último lugar. Es el componente más grande en general y si la instalas en primer lugar puede que moleste después. Recuerda conectar los cables de alimentación auxiliar.

Los discos duros puedes instalarlos cuando creas conveniente. A veces es incómodo conectar el cable SATA hacia la placa cuando está todo montado, así que si los instalas en primer lugar, casi mejor.

Revisa todos los cables. El que va de la fuente a la placa suele ser costoso de encajar, así que mejor si compruebas que esté bien insertado. Lo mismo para los ventiladores que tienen que estar alimentados desde la propia placa.

No cierres completamente la caja hasta comprobar que todo funciona correctamente. Posiblemente tengas que revisar la BIOS de la placa en el primer encendido. La BIOS es una especie de mini sistema operativo que permite que configuremos el funcionamiento del equipo a nivel de hardware.

Después, lo suyo es instalar el sistema operativo, preferiblemente a partir de una llave USB de arranque.

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Fotos | Fabricantes y Manu Arenas

Foto CPU | Wikimedia