Principios_de_sistemas_de_informacion

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PRINCIPIOS DE
SISTEMAS DE
INFORMACIÓN
Ralph M. Stair • George W. Reynolds
10a. edición
Australia • Brasil • Corea • España • Estados Unidos • Japón • México • Reino Unido • Singapur
PRINCIPIOS DE 
SISTEMAS DE 
INFORMACIÓN
10a ed.
Ralph M. Stair
Profesor emérito, Florida State University
George W. Reynolds
Strayer University
Traducción de
Miguel Ángel Palma Benítez
con la colaboración de 
Aurora Esperanza López López
Revisión técnica de
ISC. Armando G. Cerda Miranda
ITESM - CEM
Australia • Brasil • Corea • España • Estados Unidos • Japón • México • Reino Unido • Singapur
Principios de sistemas de información
Décima edición
Ralph M. Stair & George W. Reynolds
Director Editorial para Latinoamérica:
Ricardo H. Rodríguez
Editora de Adquisiciones para Latinoamérica:
Claudia C. Garay Castro
Gerente de Manufactura para Latinoamérica:
Antonio Mateos Martínez
Gerente Editorial en Español para
Latinoamérica:
Pilar Hernández Santamarina
Gerente de Proyectos Especiales:
Luciana Rabuffetti
Coordinador de Manufactura:
Rafael Pérez González
Editor:
Omegar Martínez
Diseño de portada:
Daniela Torres Arroyo
Composición tipográfica:
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studiobold.mx
© D.R. 2017 por Cengage Learning Editores, S.A. de C.V., 
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almacenamiento y recopilación en sistemas
de información a excepción de lo permitido
en el Capítulo III, Artículo 27 de la Ley Federal 
del Derecho de Autor, sin el consentimiento 
por escrito de la Editorial.
Datos para catalogación bibliográfica:
Traducido del libro Principles of Information Systems,
Twelfth Edition.
Ralph M. Stair & George W. Reynolds
Publicado en inglés por Cengage Learning ©2016.
ISBN: 978-1-285-86716-8
Datos para catalogación bibliográfica:
Ralph M. Stair & George W. Reynolds
Principios de sistemas de información, 10a. ed.
ISBN: 978-607-526-405-9
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http://latinoamerica.cengage.com
Impreso en México
1 2 3 4 5 6 7 18 17 16 15
CONTENIDO BREVE
parte 1 PANORAMA 1
C.1. Introducción a los sistemas de información 2
C.2. Sistemas de información en las organizaciones 60
parte 2 CONCEPTOS DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN 113
C.3. Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos 
de almacenamiento 114
C.4. Software: software de sistema y software de aplicación 178
C.5. Sistemas de bases de datos y aplicaciones 242
C.6. Telecomunicaciones y redes 290
C.7. Internet, web, intranets y extranets 344
parte 3 Sistemas de información para los negocios 403
C.8. Comercio electrónico y móvil 404
C.9. Sistemas empresariales 456
C.10. Sistemas de información y de soporte a las decisiones 498
C.11. Sistemas de administración del conocimiento 
y de información especializada 558
Las siguientes secciones del libro están disponibles en línea. 
Entra a www.cengage.com.mx y busca con el ISBN: 978-607-526-412-7
parte 4 Desarrollo de sistemas 607
C.12. Desarrollo de sistemas: investigación, análisis y diseño 608
C.13. Desarrollo de sistemas: construcción, integración y revisión, 
implementación, operación y mantenimiento, y eliminación 658
parte 5 Sistemas de información en los negocios y en la sociedad 707
C.14. El impacto personal y social de las computadoras 708
Glosario G1
Índice de compañías I1
Código de descarga:
Principios de sistemas de informaciónIV
CONTENIDO
parte 1 PANORAMA 1
C.1. Introducción a los sistemas de información 2
Caterpillar, Inc. 3
Conceptos acerca de la información 5
Datos, información y conocimiento 5
El valor de la información 7
Características de la información de calidad 8
Conceptos de sistemas 9
¿Qué es un sistema de información? 10
Entrada 10
Procesamiento 10
Salida 11
Retroalimentación 11
Sistemas de información computarizados 11
Sistemas de información en los negocios 20
Comercio electrónico y móvil 20
Sistemas de información en el trabajo 
Con acceso a un ERP, las pequeñas empresas están llegando al cielo 22
Sistemas empresariales: sistemas de procesamiento 
de transacciones y planeación de recursos empresariales 24
Información y sistemas de soporte a las decisiones 27
Sistemas de información de negocios especializados: 
administración del conocimiento, inteligencia artificial, 
sistemas expertos y realidad virtual 30
Desarrollo de sistemas 35
Investigación, análisis y diseño 36
Construcción, Integración y pruebas, implementación, 
operación y mantenimiento, y Disposición 36
Sistemas de información en los negocios y la sociedad 37
Aspectos de seguridad, privacidad y ética en los sistemas 
de información e internet 37
Aspectos éticos y sociales 
Facebook tiene problemas para resguardar la privacidad de sus usuarios 38
Alfabetismo digital e informático. 39
Sistemas de información en los negocios 41
Retos globales de los sistemas de información 44
Caso 1 Campbell’s usa tecnología para llegar a la generación más joven 54
Caso 2 Sketchers USA: Usar los programas de lealtad y los datos 
de los clientes para crecer 55
VContenido
C.2. Sistemas de información en las organizaciones 60
Willson, Canadá 61
Organizaciones y sistemas de información 62
Estructuras organizacionales 66
Innovación 71
Reingeniería y mejora continua 73
Cultura y Cambio Organizacionales 74
Satisfacción del usuario y aceptación de la tecnología 77
Teoría de la difusión de la innovación 77
Calidad 78
La externalización, la deslocalización y la reducción de personal 79
Aspectos éticos y sociales 
Revisión de Antecedentes de externalización en el Reino Unido 81
Ventaja competitiva 80
Factores que impulsan a las empresas a buscar 
una ventaja competitiva 83
Planificación estratégica para obtener una ventaja competitiva 84
Evaluación financiera de proyectos de sistemas de información 87
Periodo de recuperación 88
Tasa interna de rendimiento 88
Método del valor actual neto 88
Carreras en sistemas de información 90
Roles, Funciones y Carreras en SI 92
Trabajo en sistemas de información. 
Retos y Responsabilidades de un CIO 94
Cargos y funciones típicas de SI 95
Otras carreras en SI 99
Trabajando en equipos 100
Encontrar un trabajo en SI 100
Caso 1 Tesco usa datos y nuevas tecnologías de la información 
para mantenerse a la vanguardia 108
Caso 2 TUI Deutschland Usa sistemas de información 
para obtener una ventaja competitiva 109
parte 2 CONCEPTOS DE LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN 113
C.3. Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos 
de almacenamiento 114
Fujitsu, Japón 115
Sistemas de computación: integrando el poder de la tecnología 116
Componentes de hardware 117
Componentes de hardware en acción 117
Características y funciones del procesamiento 119
Características y funciones de la memoria 121
Multiprocesamiento 124
Cómputo paralelo 124
Almacenamiento secundario 125
Métodos de acceso 127
Dispositivos de almacenamiento secundario 127
Opciones para el almacenamiento corporativo 131
Dispositivos de entrada y salida: la puerta hacia los sistemas de cómputo 134
ContenidoVI
Características y funcionalidad 134
Dispositivos de entrada 135
Dispositivos de salida 142
Trabajo en sistemas de información. 
Impresión de hígados en Organovo 148
Tipos de sistemas de cómputo 149
Computadoras portátiles 149
Computadoras no portátiles de un solo usuario 152Sistemas de computación de usuarios múltiples 154
Centros de datos 159
Computación verde 162
Aspectos éticos y sociales 
Desafíos para el reciclado de la basura electrónica 164
Caso 1 Envío de computadoras a la nube 172
Caso 2 AT&T y la ventaja de los Dallas Cowboys. 
Tecnología en el estadio 173
C.4. Software: software de sistema y software de aplicación 178
Creativesystems, Portugal 179
Panorama del software 181
Software de sistema 181
Software de aplicación 181
Soporte a personas, grupos y metas de la organización 182
Software de sistema 184
Sistemas operativos 184
Sistemas operativos actuales 189
Sistemas operativos de grupo de trabajo 193
Trabajo en sistemas de información. 
La ventaja de LINUX Negocios 195
Sistemas operativos para empresas 196
Sistemas operativos móviles 196
Sistemas operativos embebido 197
Programas de utilerías 199
Software de aplicación 203
Panorama del software de aplicación 203
Software de Aplicación Personal 207
Software de aplicaciones móviles 213
Software de aplicación para grupos de trabajo 214
Software de aplicaciones empresariales 215
Software de aplicación para la información, 
soporte a las decisiones y propósitos especializados 217
Lenguajes de programación 217
Aspectos éticos y sociales 
los sistemas de software digital pueden mejorar la seguridad 
de las centrales nucleares 218
Evolución de los lenguajes de programación 217
Lenguajes visuales, orientados a objeto y de inteligencia artificial 219
Problemas y tendencias del software 222
Errores del software 222
Copyrights y licencias 223
Freeware y software de código abierto 225
VIIContenido
Actualizaciones del software 226
Soporte global de software 227
Caso 1 Kaiser Permanente implementa el sistema 
de registro electrónico de salud (EHR) 235
Caso 2 Su próximo coche en el iPad, iPhone o Android 237
C.5. Sistemas de bases de datos y aplicaciones 242
Velux, Dinamarca 243
Administración de datos 245
Jerarquía de datos 245
Entidades, atributos y llaves de datos 245
Enfoque de base de datos 248
Modelado de datos y características de la base de datos 248
Modelado de datos 249
Modelo de base de datos relacional 250
Depuración de datos 253
Sistemas de administración de bases de datos 253
Panorama de los tipos de bases de datos 254
Bases de datos SQL 255
Bases de datos NOSQL 257
Sistemas de bases de datos visuales, audibles y otros 257
Actividades de base de datos 258
Administración de la base de datos 263
Sistemas de administración de bases de datos más comunes 265
Uso de las bases de datos con otro software 265
Aplicaciones de las bases de datos 266
Macrodatos 266
Almacenes de datos y datos departamentales 269
Aspectos éticos y sociales 
La NSA enfrenta a los macrodatos 271
Inteligencia de negocios 272
Trabajo en sistemas de información. 
La ventaja de LINUX Negocios 276
Caso 1 Medihelp: Transformar las bases de datos 
tradicionales en inteligencia de negocios 286
Caso 2 HanaTour: ganar la confianza del cliente 
mediante una mayor seguridad 287
C.6. Telecomunicaciones y redes 290
Westermo, Suecia 291
Un panorama de las telecomunicaciones 293
Características básicas del canal de comunicaciones 295
Opciones inalámbricas de corto alcance 299
Opciones inalámbricas de mediano alcance 301
Opciones de redes inalámbricas de área amplia 303
Crecimiento del tráfico inalámbrico de datos 306
Redes y procesamiento distribuido 306
Topología de red 307
Tipos de redes 308
Alternativas básicas de procesamiento 311
ContenidoVIII
Sistemas cliente/servidor 312
Aspectos éticos y sociales 
Safaricom se moviliza contra las expresiones de odio 313
Hardware de telecomunicaciones 314
Software de telecomunicaciones 316
Seguridad en la transmisión de datos 318
Trabajo en sistemas de información. 
¿Es posible o incluso deseable una política de “cero correo electrónico”? 320
Red privada virtual (VPN) 322
Servicios de telecomunicaciones y aplicaciones de red 322
Servicios de telefonía celular 323
Enlazando las PC con las computadoras centrales y las redes 324
Correo de voz 325
Redes domésticas y de negocios pequeños 325
Distribución de documentos electrónicos 326
Centros de atención de llamadas 326
Personas que trabajan en casa, y empleados 
y grupos de trabajo virtuales 328
Reuniones electrónicas 328
Intercambio electrónico de datos 329
Comunicaciones unificadas 331
Códigos de respuesta rápida 331
Aplicaciones del sistema de posicionamiento global 331
Caso 1 NetHope: ayuda para desastres de todo el mundo 339
Caso 2 Las zonas rurales de África llegan al cielo 
para acceder a Internet 340
C.7. Internet, web, intranets y extranets 344
Baidu, china 345
Uso y funcionamiento del internet 347
Cómo trabaja internet 348
El acceso a internet 350
Aspectos éticos y sociales 
Llevar internet de alta velocidad a Polonia 353
Cómputo en la nube 352
Red mundial de información 355
Cómo funciona la web 355
Lenguajes de programación web 359
Servicios web 359
Desarrollo de contenidos y aplicaciones web 360
Aplicaciones de internet y web 363
Web 2.0 y la web social 364
Fuentes de información en línea 366
Motores de búsqueda e investigación en la web 369
Trabajo en sistemas de información. 
Insight mejorado a través del análisis de clics 370
Portales web 373
Blogging y podcasting 378
Medios de comunicación en línea y entretenimiento 379
Compra en línea 383
Viajes, geolocalización y navegación 385
IXContenido
Utilerías de internet 386
Intranets y extranets 387
Problemas de las redes 388
Aspectos éticos y sociales 
El problema con enjuiciar a los acosadores cibernéticos 389
Caso 1 Establecimiento de una red social Dentro de una empresa 397
Caso 2 Juegos de guerra: ahora más reales que nunca 398
parte 3 Sistemas de información para los negocios 403
C.8. Comercio electrónico y móvil 404
Bharti airtel, india 405
Introducción al comercio electrónico (e-commerce) 406
Comercio electrónico negocio a negocio (B2B) 406
Comercio electrónico negocio a consumidor 408
Trabajo en sistemas de información. 
El estilo latinoamericano de eBay 411
Comercio electrónico consumidor a consumidor 410
Gobierno electrónico 413
Introducción al comercio móvil 413
Comercio móvil en perspectiva 414
Sitios web del m-commerce 414
Ventajas de los comercios electrónico y móvil 415
Aspectos éticos y sociales 
AbilityOne: el comercio electrónico no es sólo para los videntes 417
Modelo multietapa para el comercio electrónico 416
Retos del e-commerce 420
Hacer frente a las preocupaciones de privacidad del consumidor 420
Superar la falta de confianza del cliente 422
Superación de problemas globales 423
Aplicaciones de los comercios electrónico y móvil 424
Mayoreo y menudeo 424
Producción 425
Marketing 426
Publicidad 427
Trueque 429
Inversión y finanzas 431
Banca en línea 431
Boutiques electrónicas (e-boutiques) 432
Estrategias para e-commerce y m-commerce exitosos 432
Definición de un modelo y una estrategia eficaz 
de comercio electrónico 432
Definición de las funciones del sitio web 433
Establecimiento de un sitio web 434
Construcción de tráfico en su sitio web 435
Mantenimiento y mejora de su sitio web 436
Infraestructura tecnológica requerida para soportar 
el e-commerce y el m-commerce 437
Hardware 438
Software de servidor web 438
Software de comercio electrónico 438
ContenidoX
Software y hardware de comercio electrónico móvil 439
Sistemas de pago electrónico 439
Caso 1 MobiKash: llevando los servicios financieros al África rural 450
Caso 2 Grupo Kramp, un millón de piezas de repuesto y contando 451
C.9. Sistemas empresariales 456
Bronto Skylift, Finlandia 457
Sistemas de procesamiento de transacciones 458
Métodos y objetivos del procesamiento de transacciones tradicional 460
Sistemasde procesamiento de transacciones para pequeñas 
y medianas empresas (PyMES) 464
Actividades de procesamiento de transacciones 465
Recolección de datos 465
Edición de datos 467
Corrección de datos 467
Procesamiento de datos 467
Almacenamiento de datos 467
Producción de documentos 467
Sistemas empresariales 468
Planeación de recursos empresariales 468
Ventajas del ERP 469
Conducir sistemas ERP 471
Administración de la cadena de suministro (SCM) 474
Sistemas de información en el trabajo 
El uso de sistemas ERP para adaptarse al crecimiento rápido 
de la industria de la carne 473
Administración de la relación con el cliente 477
Gestión del ciclo de vida del producto (PLM) 480
Aspectos éticos y sociales 
La recaudación de fondos en línea apoya a la investigación 
de raras enfermedades genéticas 482
La superación de desafíos en la implementación 
de sistemas empresariales 485
Modelo de software alojado para software empresarial 487
Caso 1 Desde aplicaciones autónomas a aplicaciones integradas 494
Caso 2 El Kerry Group está en su mesa 495
C.10. Sistemas de información y de soporte a las decisiones 498
Uttarakhand Power Corporation Ltd., India 499
Toma de decisiones y resolución de problemas 500
Toma de decisiones como componente de la resolución de problemas 501
Decisiones programadas frente a decisiones no programadas 502
Decisiones estructuradas, semiestructuradas y no estructuradas 503
Optimización, satisfacción y enfoques heurísticos 504
Beneficios de los sistemas de información y de soporte a las decisiones 505
Panorama de los sistemas de información administrativa 506
Sistemas de información administrativa en perspectiva 506
Entradas a un sistema de información empresarial 506
Salidas de un sistema de información administrativa 507
Características de un sistema de información administrativa 511
XIContenido
Aspectos funcionales del MIS 511
Sistemas de información administrativo-financiera 511
Sistemas de información administrativa de producción 514
Sistemas de información administrativa de marketing 518
Sistemas de información administrativa de recursos humanos 524
Otros sistemas de información administrativa 528
Panorama de los sistemas de soporte a las decisiones 529
Aspectos éticos y sociales 
¿Dónde quieres poner eso? 530
Características de un sistema de soporte a las decisiones 531
Capacidades de un sistema de soporte a las decisiones 532
Comparación de DSS y MIS 534
Componentes de un sistema de soporte a las decisiones 534
La base de datos 535
La base de modelos 536
Interfaz de usuario o administrador de diálogo 536
Sistemas de soporte a las decisiones en grupo 537
Características de un gss que mejoran la toma de decisiones 537
Herramientas de hardware y software para GSS 541
Alternativas GSS 542
Sistemas de información en el trabajo 
Los defectos en los grupos de soporte 543
Caso 1 Los tableros ejecutivos dss estimulan 
el crecimiento empresarial en Irish Life 552
Caso 2 Mando: transmisión de la gestión del inventario 
para el crecimiento 553
C.11. Sistemas de administración del conocimiento 
y de información especializada 558
Caesarea, Israel 559
Sistemas de administración del conocimiento 560
Panorama de los sistemas de administración del conocimiento 561
Trabajadores de administración de datos 
y del conocimiento, y comunidades de práctica 562
Obtener, almacenar, compartir y usar el conocimiento 563
Tecnología para soporte a la administración del conocimiento 564
Panorama de la inteligencia artificial 566
Trabajo en sistemas de información. 
La administración del conocimiento mejora la atención al cliente en Canon 567
Inteligencia artificial en perspectiva 566
La naturaleza de la inteligencia 568
Interfaz de cerebro humano 570
Principales ramas de la inteligencia artificial 571
Sistemas expertos 571
Robótica 571
Sistemas de visión 572
Aspectos éticos y sociales 
bases de datos de identificación de siguiente generación 574
Procesamiento de lenguaje natural y reconocimiento de voz 572
Sistemas de aprendizaje 575
Redes neuronales 576
ContenidoXII
Otras aplicaciones de inteligencia artificial 576
Panorama de los sistemas expertos 577
Componentes de los sistemas expertos 578
Motor de inferencia 579
Justificador 580
Componente de adquisición del conocimiento 580
Interfaz de usuario 580
Participantes en el desarrollo y uso de sistemas expertos 581
Herramientas y técnicas de desarrollo de sistemas expertos 581
Multimedia y realidad virtual 582
Visión general de la multimedia 582
Panorama de la realidad virtual 586
Dispositivos de interfaz 587
Formas de realidad virtual 588
Aplicaciones de la realidad virtual 589
Otros sistemas especializados 591
Caso 1 Innovación en los componentes de administración 
del conocimiento en energía 601
Caso 2 Las tecnologías de visión automatizan 
las inspecciones urbanas 602
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parte 4 Desarrollo de sistemas 607
C.12. Desarrollo de sistemas: investigación, análisis y diseño 608
Digital Delta, Países Bajos 609
Panorama del desarrollo de sistemas 610
Ciclo de vida tradicional del desarrollo de sistemas 615
Investigación de sistemas 616
Sistemas de información en el trabajo 
Debacle en la nómina de salud de Queensland 624
Análisis de sistemas 623
Diseño de sistemas 636
Aspectos éticos y sociales 
Hydro One: Un líder en protección de la privacidad 640
C.13. Desarrollo de sistemas: construcción, integración y revisión, 
implementación, operación y mantenimiento, y eliminación 658
British Telecom, Reino Unido 659
Ciclo de vida tradicional del desarrollo 
de sistemas de información: continuación 660
Construcción 660
Aspectos éticos y sociales 
Raspberry Pi y la construcción de una sociedad de programadores 665
Integración y revisión 666
Trabajo en sistemas de información. 
Las pruebas de sistema revelan problemas en el programa de Kill Vehicle 667
XIIIContenido
Implementación 670
Operación y mantenimiento de sistemas 674
Ciclo de vida y enfoques alternativos del desarrollo de sistemas 679
Consejos para evitar el fracaso de proyectos 687
parte 5 Sistemas de información en los negocios y en la sociedad 707
C.14. El impacto personal y social de las computadoras 708
MT.GOX, Japón 709
Desperdicio y errores computacionales 710
Prevención del desperdicio y errores relacionados con las computadoras 713
Crimen computacional 717
La computadora como herramienta para cometer crímenes 718
La computadora como herramienta para combatir el crimen 722
La computadora como objeto del crimen 724
Sistemas de información en el trabajo 
Estados Unidos acusa a la Ejército Popular de Liberación 
de China del robo de secretos comerciales 734
Prevención de crímenes computacionales 733
Conflictos de privacidad 743
Aspectos éticos y sociales 
Empresas de ti liderando iniciativas verdes 752
El ambiente laboral 754
Conflictos éticos en los sistemas de información 757
Glosario G1
Índice de compañías I1
Las secciones anteriores del libro están disponibles en línea. 
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PANORAMA
parte 1
C.1. Introducción a los 
sistemas de información
C.2. Sistemas de 
información en las 
organizaciones
Parte 1 · Panorama2
Principios Objetivos de aprendizaje
C.1.
Introducción a los 
sistemas de información
Capítulo 1 · Introducción a los sistemas de información 3
La llegada de los vehículos autónomos
Imagine que un día usted va conduciendo por una 
carretera y, cuando echa un vistazo al vehículo que 
pasa a su lado, observa con horror que no hay nadie 
en el asiento del conductor. ¿Le parece la escena de 
una perturbadora película de ciencia ficción? En rea-
lidad ese día no está tan lejos y no parecetan temible.
Es probable que los vehículos autónomos, o ve-
hículos que conducen por sí mismos, puedan pro-
porcionar muchos beneficios. De forma ideal, su uso 
reduce los accidentes de tránsito, lo cual salva vidas 
y ahorra miles de millones de dólares en facturas 
de reparación. Tales vehículos permiten a los ciegos 
y otras personas con discapacidad tener una mayor 
movilidad. También pueden disminuir los gastos de 
fabricación y de envío al reducir la necesidad de con-
tar con conductores de camiones para entregar su-
ministros, materias primas y productos terminados.
En la industria del transporte, que sufre periódi-
camente de subempleo, los vehículos autónomos ya 
están en las carreteras —por ejemplo, en el interior 
de Australia—. En 2013, las empresas mineras más 
grandes de Australia desplegaron grandes flotas de 
camiones autónomos. Rio Tinto, un líder mundial en 
el mineral de hierro, aluminio, cobre, carbón, dia-
mantes, así como en la extracción de uranio, comen-
zó con un puñado de camiones sin conductor en tres 
sitios mineros en 2012, y luego anunció que aumen-
taría su flota a 150. Mientras tanto, bhp Billiton, una 
compañía minera y petrolera multinacional, se ha 
aprovechado de la línea de vehículos autónomos de 
alta tecnología de Caterpillar, a quien ha contratado 
tanto camiones como excavadoras.
Caterpillar ha estado trabajando con la Carne-
gie Mellon University durante más de 20 años en 
producir avances en los sistemas de información y 
otras tecnologías necesarias para crear camiones au-
tónomos. Estos camiones tienen que planificar rutas, 
detectar obstáculos y evitarlos; la interpretación co-
rrecta y oportuna de los datos es crucial. El geren-
te de producto de Caterpillar, Ed McCord, explica: 
“Cualquier vehículo autónomo debe basarse en los 
datos del sensor y luego procesarlos suficientemente 
rápido para planificar la ruta y hacer ajustes.”
Al igual que un conductor, estos camiones tienen 
que interpretar las excepciones. “Tenemos que ser ca-
paces de manejar excepciones mediante el software. 
Por ejemplo, si un operador oye un ruido extraño, 
tomará medidas preventivas, como reportar éstos a 
mantenimiento”, explica McCord. “De la misma ma-
nera, un operador puede ver una llanta ponchada en 
el camión que va delante de él, por lo que se están 
desarrollando tecnologías que sean capaces de con-
trolar los neumáticos.”
Para satisfacer la necesidad de interpretar ex-
cepciones, Caterpillar y Carnegie Mellon han desa-
rrollado sistemas de gestión de información únicos, 
robotica, sistemas de posicionamiento global de 
alta precisión (gps), sistemas de control y guía, de 
monitoreo de la salud de la máquina y sistemas de 
comunicación inalámbrica.
Los fabricantes de camiones no son las únicas em-
presas que se están trasladando a esta industria emer-
gente. Audi probó su sistema de vehículos autónomos 
en las calles de Nevada en 2013. Para ello desarrolló 
conjuntos de sensores láser en miniatura y una sola 
tarjeta madre que controla el tren de potencia, Info-
tainment (contenido multimedia que está destinado 
para entretener e informar), la tracción y todos los de-
más sistemas electrónicos. Al igual que Volvo, Nissan 
y otras compañías de automóviles, Audi hace hincapié 
en que los vehículos de auto-conducción no necesaria-
mente serán sin conductor, por lo menos en un futuro 
próximo. Por el contrario, éstos servirán para aliviar 
a los conductores durante los atascos de tráfico, los 
viajes largos y el estacionamiento en paralelo. Tam-
bién ayudarán a evitar accidentes mediante la detec-
ción de bordes en la carretera, animales y peatones, 
así como a través de la comunicación de un vehículo 
a otro. Sin embargo, una vez que los gobiernos han 
creado y desarrollado la políticas de infraestructura 
necesarias para dar cabida a los vehículos autónomos, 
algunos o todos los casi 6 millones de conductores de 
camiones, chóferes y taxistas de las carreteras podrían 
encontrarse sin trabajo.
El desarrollo de sistemas de información para 
interpretar los datos y responder a ellos es la clave 
para el surgimiento de la industria de vehículos au-
tónomos. Hoy Caterpillar ha convertido lo que pue-
de parecer una visión futurista en una oportunidad 
económica.
Sistemas de información en la economía global
Caterpillar, Inc.
Parte 1 · Panorama4
Los sistemas de información son utilizados por trabajadores y directivos en todo tipo 
de negocios. Tanto los empresarios como los dueños de pequeños negocios los emplean 
para conseguir clientes en todo el mundo. Los representantes de ventas los usan para 
anunciar productos, comunicarse con sus clientes y analizar las tendencias de ventas. 
Los administradores los usan para tomar decisiones multimillonarias, como construir 
una planta de manufactura o hacer investigación acerca de una droga contra el cáncer. 
Quienes llevan a cabo la planeación financiera de las empresas los utilizan para aconse-
jar a sus clientes acerca de sus ahorros para el retiro o la educación de sus hijos. Desde 
una pequeña tienda de música hasta enormes compañías multinacionales, los negocios 
de todo tipo y tamaño no podrían sobrevivir sin sistemas de información que lleven 
a cabo operaciones de contabilidad, publicidad, gestión, finanzas, producción y otras 
similares. Sin tomar en cuenta su carrera universitaria o la industria en la que trabaje, 
los sistemas de información constituyen herramientas indispensables para ayudarle a 
lograr sus objetivos profesionales. El aprendizaje acerca de ellos le puede ayudar a con-
seguir su primer trabajo, obtener promociones y avanzar en su desarrollo profesional.
Este capítulo presenta un panorama sobre los sistemas de información, cuyas dife-
rentes secciones se abordarán en los diferentes capítulos del libro. Comencemos explo-
rando los fundamentos de los sistemas de información.
¿Por qué aprender 
acerca de los 
sistemas de 
información?
Conforme avance 
en este capítulo, 
considere lo 
siguiente:
• ¿Por qué los sistemas de información que puedan interpretar datos son cruciales 
para el desarrollo de vehículos autónomos?
• ¿Qué tipos de datos necesitan interpretar los vehículos autónomos?
• ¿Cuáles son las potenciales ventajas y desventajas de los vehículos autónomos?
Tanto personas como organizaciones utilizan los sistemas de información todos los 
días. Un sistema de información (si; is por sus siglas en inglés: information system) 
es un conjunto de componentes interrelacionados que reunen, procesan, almacenan y 
distribuyen datos e información y proporcionan un mecanismo de retroalimentación 
para cumplir un objetivo. Este mecanismo es el que ayuda a las organizaciones a lograr 
sus objetivos, como incrementar sus ganancias o mejorar su servicio al cliente. Kohl’s 
considera que el uso efectivo de los sistemas de información es estratégico para ayu-
dar a impulsar las ventas, satisfacer a los clientes, y tomar decisiones de negocio clave 
en el extremadamente competitivo y siempre cambiante mercado minorista. Véase la 
Figura 1.1. La firma realiza un esfuerzo constante para reclutar a los más talentosos 
especialistas en sistemas de información con el objetivo de mantenerse por delante de 
la competencia.1
En la actualidad vivimos en una economía basada en la información, la cual posee 
un valor por sí misma. Por otra parte, con frecuencia el comercio involucra el inter-
cambio de información más que de bienes tangibles. Los sistemas basados en com-
putadora se utilizan cada vez más para generar, almacenar y transferir información. 
Mediante el uso de sistemas de información los inversionistas toman decisiones multi-
millonarias, las instituciones financieras realizan transferencias de miles de millones 
de dólares a todo el mundo de manera electrónica y los fabricantes solicitan insumos y 
distribuyen sus productos más rápido que nunca. Las computadoras y los sistemas de 
información seguirán cambiando la forma de hacer negocios y nuestra forma de vida. 
Con el fin de prepararse paradichas innovaciones, usted necesita familiarizarse con 
los conceptos fundamentales de la información.
Sistemas de información 
(SI): 
Capítulo 1 · Introducción a los sistemas de información 5
Figura 1.1
Los sistemas de información 
están en todas partes. 
Conceptos acerca de la información
La información es un concepto central en este libro. Tan es así que el término se utiliza 
en su título, en esta sección y en casi todos los capítulos. Para ser un administrador 
eficiente en cualquier área de los negocios, usted debe comprender que la información 
constituye uno de los recursos más valiosos de la organización. Sin embargo, a veces 
este término se confunde con el de dato.
Datos, información y conocimiento
Un dato consiste en un hecho aislado, por ejemplo, un número de empleado, las horas 
totales trabajadas a la semana, los números de parte en un inventario o el número de 
unidades fabricadas en una línea de producción. Como se muestra en la Tabla 1.1, va-
rios tipos de datos pueden representar estos hechos. La información es un conjunto 
de datos organizados de tal manera que poseen un valor adicional más allá del valor 
que se les puede atribuir como hechos individuales. Por ejemplo, un gerente de ventas 
podría querer el resumen de las ventas individuales para conocer las ventas totales del 
mes. Proporcionar información a los clientes también puede ayudar a las compañías a 
incrementar las ganancias y el ingreso. Por ejemplo, el sitio de compras Kaboodle une 
a compradores y vendedores de manera electrónica; de esa manera pueden compartir 
información y hacer recomendaciones mientras compran en línea. El libre intercambio 
de información estimula las ventas y ayuda a asegurar que los compradores encuentren 
mejores precios.2 
Datos Representados mediante
Los datos representan cosas del mundo real. Por ejemplo, los hospitales y las orga-
nizaciones dedicadas al cuidado de la salud conservan los datos médicos de los pacien-
tes, pues representan sus condiciones específicas de salud. Hoy en día, los hospitales 
y otras organizaciones de salud están invirtiendo millones de dólares en el desarro-
Datos. 
Información. 
Tabla 1.1. 
Parte 1 · Panorama6
llo de programas electrónicos de historiales médicos; con ello se proponen almacenar 
y utilizar la gran cantidad de datos médicos que se generan cada año. Los sistemas 
de registros médicos suelen almacenar datos cruciales relacionados con la salud, los 
cuales pueden ser utilizados para obtener información valiosa que es capaz de salvar 
dinero y vidas. Por ejemplo, para estudiar casi 400.000 embarazos los investigadores 
recolectaron datos de los registros de pacientes, formularios de alta hospitalaria y re-
gistros de prescripción. Utilizando un análisis sofisticado de los datos, los investiga-
dores determinaron los factores de riesgo relacionados con los coágulos de sangre en 
mujeres embarazadas.3 Además, integrar la información de diferentes fuentes genera 
un potencial importante en la mayoría de las organizaciones. Expedia CruiseShipCen-
ters es un vendedor de vacaciones y servicios de crucero que depende de 60 diferentes 
campañas de publicidad por correo electrónico cada mes para llegar a más de 1 millón 
de suscriptores. La empresa recoge, integra y analiza datos sobre el comportamiento 
de consumo de cada contacto para maximizar el potencial de ingresos en las futuras 
interacciones con los clientes. “Queríamos encontrar la manera de comprender mejor 
los datos que estaban frente a nosotros”, dijo Dave Mossop, gerente de marketing inte-
ractivo, en Expedia CruiseShipCenters. A través de la integración y el análisis de datos, 
“hemos obtenido una visión integral en los intereses de nuestros clientes; tales percep-
ciones pueden utilizarse para que un contenido relevante coincida con las personas 
adecuadas en el momento adecuado. Esto ha aumentado drásticamente nuestras in-
vestigaciones de sitios web y ha impactado positivamente las ventas.”4
Aquí hay otra manera de entender la diferencia entre datos e información. Consi-
dere los datos como piezas de una vía en un juego de ferrocarril. Cada trozo de vía tiene 
un valor inherente que es limitado como objeto único. Sin embargo, si se define una 
relación entre las piezas, éstas ganan valor. Al disponer las piezas de cierta manera el 
diseño de una vía comienza a surgir (véase la Figura 1.2a, parte superior). Los datos y 
la información funcionan de la misma manera: reglas y relaciones se pueden estable-
cer para organizar los datos en información útil y valiosa.
El tipo de información que se genera depende de las relaciones definidas entre los 
datos existentes. Por ejemplo, usted puede disponer las piezas de la pista de tal mane-
ra que se generen distintos diseños. Agregar datos nuevos o diferentes significa que 
usted puede redefinir las relaciones y crear nueva información. Por ejemplo, añadir 
nuevas piezas a la pista puede incrementar significativamente el valor —en este caso la 
variedad y la diversión— del producto final. Ahora usted crea una pista de ferrocarril 
más elaborada (véase la Figura 1.1b, parte inferior). De manera similar, un gerente de 
ventas podría agregar datos específicos acerca de un producto a los datos de las ventas; 
con ello podría obtener información, organizada por línea de producto, de las ventas 
mensuales, y luego usar esta información para determinar qué líneas de producto son 
las más populares y rentables.
Figura 1.2.
Datos e información. 
Capítulo 1 · Introducción a los sistemas de información 7
La conversión de datos en información es un proceso, es decir, un conjunto de 
tareas relacionadas de manera lógica que se llevan a cabo con el fin de obtener un re-
sultado determinado. El proceso que consiste en definir las relaciones entre los datos 
para generar información útil requiere conocimiento. El conocimiento es la compren-
sión de un conjunto de información y de las formas en que ésta puede convertirse en 
algo útil para realizar una tarea específica o tomar una decisión. Poseer conocimiento 
significa comprender las relaciones entre la información. Por ejemplo, parte del cono-
cimiento que usted requiere para construir una vía de ferrocarril es la comprensión 
de la cantidad de espacio que necesita para construirla, el número de trenes que la 
van a utilizar y la velocidad a la que éstos viajarán. Los hechos que se deberán aceptar 
o rechazar de acuerdo con su relevancia para una tarea en particular se basan en el 
conocimiento que se utilizará en el proceso de convertir los datos en información útil. 
Por lo tanto, usted puede pensar en la información como en datos a los que se les ha 
dado más utilidad mediante la aplicación de conocimiento. Los trabajadores del co-
nocimiento (kw, por sus siglas en inglés: knowledge workers) son personas que crean, 
usan y distribuyen conocimiento y, por lo general, son profesionales en la ciencia, la 
ingeniería, los negocios y otras áreas. La administración del conocimiento (kw, por 
sus siglas en inglés: knowledge management) es una estrategia mediante la cual una 
organización, con determinación y de manera sistemática, reúne, organiza, almacena, 
analiza y comparte su conocimiento y experiencia colectiva. El objetivo es hacer frente 
a los asuntos y problemas de una manera eficaz al desencadenar el valor colectivo de 
las mejores ideas de la organización. 
En algunos casos, las personas organizan y procesan los datos en forma mental o 
manual. En otros, utilizan una computadora. Este proceso de transformación se mues-
tra en la Figura 1.3.
Seleccionar datos
Organizar datos
Procesamiento de los datos
El valor de la información
El valor de la información está relacionado de manera directa con la forma en que ésta 
ayuda a las personas que toman las decisiones a alcanzar las metas de la organización. 
Proceso. 
Conocimiento. 
Figura 1.3. 
Proceso de transformación 
de datos en información. 
Parte 1 · Panorama8
La información valiosa ayuda al personal de las organizacionesa realizar tareas de una 
manera más eficiente y eficaz. Muchas empresas asumen que sus informes se basan en 
información correcta y de calidad, pero, por desgracia, esto no siempre es cierto. Un 
reciente estudio sobre el estado actual de la gestión de datos en el Reino Unido encontró 
que, en promedio, las organizaciones creen que el 17% de sus datos totales (de los que 
se deriva su información) son erróneos. Y esta falta de calidad en los datos tiene graves 
repercusiones. Casi una tercera parte de los encuestados (29%) afirmó que la mala cali-
dad de los datos condujo a la pérdida de nuevos clientes potenciales, y una cuarta parte 
(26%) cree que redujo la satisfacción del cliente.5
Características de la información de calidad
La calidad de una decisión depende de la calidad de la información utilizada para llegar 
a ella. Cualquier organización que haga hincapié en el uso de sistemas de información 
avanzados y de sofisticados análisis de datos antes de tomar en cuenta la calidad de la 
información está condenada a tomar muchas decisiones equivocadas. La Tabla 1.2 en-
lista las características que determinan la calidad de la información para quienes toman 
las decisiones en la organización. La información de calidad puede variar mucho en el 
valor de cada uno de estos atributos dependiendo de la situación y el tipo de decisión que 
se está tratando de tomar. Por ejemplo, con datos sobre el mercado, algo de imprecisión 
e imperfección es aceptable, pero la puntualidad es esencial. Este tipo de datos pueden 
alertar de que un competidor está a punto de hacer un recorte sustancial en sus precios. 
Los detalles exactos y el momento justo en que los precios se reducirán quizá no sean 
tan importantes como contar con esa advertencia con suficiente antelación para saber 
cómo reaccionar. Por otro lado, la precisión y la exhaustividad son cruciales en los datos 
que se utilizan en contabilidad para gestionar los activos de la empresa —por ejemplo, 
dinero en efectivo, inventario y equipo—.
Tabla 1.2. 
Características Definiciones
-
-
garbage in, garbage out
-
Capítulo 1 · Introducción a los sistemas de información 9
Conceptos de sistemas
De manera similar al concepto de información, otro concepto fundamental en este 
libro es el de sistema. Un sistema es un conjunto de elementos o componentes que 
interactúan para alcanzar un objetivo. Los sistemas tienen entradas, mecanismos de 
procesamiento, salidas y retroalimentación (véase la figura 1.4). Por ejemplo, considere 
un negocio de lavado automático de automóviles. Las entradas tangibles del proceso 
son el carro sucio, el agua y varios ingredientes de limpieza. El tiempo, la energía, la 
habilidad y el conocimiento también constituyen entradas del sistema debido a que son 
elementos necesarios para operarlo. La destreza es la habilidad para operar con éxito el 
aerosol líquido, los cepillos y los dispositivos para el secado. El conocimiento se utiliza 
para definir los pasos de la operación del lavado y el orden en el que se ejecutan.
Los mecanismos de procesamiento consisten primero en seleccionar qué opción de 
lavado se desea (sólo lavado, lavado con cera, lavado con cera y secado a mano, etc.) y 
después en comunicárselo a la persona que aseará el automóvil. El mecanismo de re-
troalimentación es su apreciación de qué tan limpio quedó el vehículo. Los rociadores 
de líquidos arrojan agua limpia, jabón líquido o cera para auto dependiendo de la eta-
pa del proceso en que se encuentre su auto y de qué opciones haya seleccionado usted. 
La salida es un automóvil limpio. Como en todos los sistemas, algunos elementos o 
componentes independientes (el aspersor líquido, el cepillo de cerdas y la secadora de 
aire) interactúan para dar como resultado un auto limpio.
Sistema. 
Figura 1.4. 
Componentes de un sistema. 
Parte 1 · Panorama10
¿Qué es un sistema de información?
Como ya se mencionó, un sistema de información es un conjunto de elementos inte-
rrelacionados que recaban, procesan, almacenan y distribuyen datos e información, 
y, además, proporcionan mecanismos de retroalimentación para alcanzar un objetivo. 
Diariamente interactuamos con sistemas de información tanto a nivel personal como 
profesional. Usamos cajeros automáticos en bancos, accedemos a información a través de 
internet, la seleccionamos de terminales interactivas con pantallas táctiles y escaneamos 
los códigos de barras de nuestras compras en tiendas de autoservicio. Recopilamos toda 
clase de datos al minuto sobre ventas, pedidos, compras y niveles de inventario para 
usarlos en la toma de decisiones a través de nuestro smartphone o nuestra computadora. 
Creamos presentaciones de negocios y útiles gráficos utilizando el software de una com-
putadora personal. Conocer el potencial de los sistemas de información, y aplicar este 
conocimiento a su trabajo, puede ayudarle a disfrutar de una carrera exitosa y ayudar 
a las organizaciones a alcanzar sus objetivos (véase la Figura 1.5).
Retroalimentación
Entrada
En los sistemas de información, la entrada se define como la actividad que consiste en 
recopilar y capturar datos. Por ejemplo, para generar los cheques de pago una compañía, 
debe recabar el número de horas que cada empleado trabajó antes de que se realice el 
cálculo y se impriman los cheques. En los sistemas de evaluación de las universidades, 
los profesores deben entregar a la administración las notas que obtuvieron los alumnos 
antes de que se les pueda compilar y enviar un resumen de sus calificaciones.
Procesamiento
En el ambiente de los sistemas de información, procesamiento significa convertir o 
transformar los datos en salidas útiles. El procesamiento puede involucrar la realización 
de cálculos, la comparación de datos, la toma de acciones alternas y el almacenamiento 
de datos para su futuro uso. La conversión de datos en información útil es un aspecto 
crucial en escenarios de negocios.
El procesamiento puede hacerse en forma manual o con la ayuda de una compu-
tadora. En una aplicación de nómina, el número de horas que cada empleado trabajó 
debe convertirse en dinero neto para que se lo lleve a su casa. Otras entradas que se 
incluyen muy a menudo son el número de identificación del empleado y la tarifa de 
pago. El procesamiento puede involucrar primero la multiplicación del número de ho-
ras trabajadas por la cantidad de dinero que se le paga al empleado por hora con el fin 
de obtener el sueldo bruto. Si el número de horas semanales trabajadas excede de 40, 
se debe incluir el pago de tiempo extra. Posteriormente, las deducciones —por ejemplo, 
los impuestos federales y estatales, las contribuciones a los planes de seguridad o de 
ahorro— se restan del sueldo bruto para obtener el sueldo neto. 
Después de que se han realizado estos cálculos y comparaciones, por lo regular los 
resultados se almacenan. El almacenamiento involucra mantener los datos y la infor-
Figura 1.5. 
Componentes de un sistema de 
información. 
Entrada. 
Procesamiento. 
CONCEPTOS 
DE LAS TECNOLOGÍAS 
DE LA INFORMACIÓN
parte 2
C.3. Hardware: entrada, 
procesamiento, salida 
y dispositivos de 
almacenamiento
C.4. Software: sistemas 
y software de aplicación
C.5. Bases de datos 
y aplicaciones
C.6. Telecomunicaciones 
y redes
C. 7. Internet, web, 
intranets y extranets
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información114
Principios Objetivos de aprendizaje
CPU
C.3.
Hardware: entrada, 
procesamiento, salida 
y dispositivos de 
almacenamiento
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 115
Las supercomputadoras no son más sólo 
para investigar. 
Durante décadas, sólo los gobiernos y las grandes 
instituciones de investigación usaban superordena-
dores, los más potentes ordenadores con la velocidad 
de procesamiento más rápida y la más alta ejecución. 
Con las más amplias y rápidas capacidades de cóm-
puto, los superordenadores apoyaron investigación 
en mecánica cuántica, modelado molecular, climá-tico, y otros campos científicos. Incluso hoy en día, 
la mayoría de los superordenadores son utilizados 
para la investigación científica. Fujitsu, por ejemplo, 
es una corporación multinacional de ti y comunica-
ciones, con sede en Japón, y uno de los principales 
fabricantes de superordenadores. En 2013, Fujitsu 
anunció el lanzamiento de dos proyectos de super- 
ordenadores: el aca Correlator para un telescopio de 
radio con sede en Chile, y Raijin, un superordenador 
llamado así por el dios del trueno japonés que ejecu-
tará el complejo modelado de tiempo y clima. Raijin 
tiene la capacidad de realizar el mismo número de los 
cálculos en una hora del que harían 7 mil millones 
de personas, armadas con calculadoras, en 20 años. 
Este mismo año, otras instituciones de investigación 
patrocinadas por el gobierno realizaron pedidos de 
superordenadores.
Sin embargo, entre los anuncios de 2013 de Fu-
jitsu llegó la noticia de que Canon, el fabricante de 
cámaras número uno desde hace mucho tiempo y 
hoy en día el principal proveedor multinacional de 
impresoras láser, copiadoras y sistemas de gestión 
de papel, haría la compra de un superordenador Fu-
jitsu. El evento fue tan inusual que varios analistas 
de ti recogieron la noticia. ¿Qué estaría haciendo 
Canon con un superordenador?
Resulta que Canon utilizaría el superordena-
dor como parte de su iniciativa para desarrollar el 
“diseño sin prototipos”. Un prototipo es un modelo 
físico de un nuevo producto que necesita una gran 
cantidad de tiempo y dinero para construirse. Sin 
embargo, la construcción de un prototipo es nece-
saria para que las empresas puedan verificar si un 
producto puede funcionar en las formas en que los 
diseñadores previeron, sin fallos. En el mundo de la 
alta tecnología, estos prototipos se han vuelto cada 
vez más pequeños y más sofisticados, provocando 
que el proceso de construcción de uno sea aún más 
desafiante. Mediante el uso del superordenador 
Fujitsu para reemplazar prototipos físicos con pro-
totipos virtuales y simulaciones analíticas, Canon 
obtendría una ventaja competitiva: un mejor, más 
rápido y más barato método de desarrollar nuevos 
productos. Canon no eligió cualquier superorde-
nador, sino una versión actualizada de la compu-
tadora Fujitsu K, que hasta hace muy poco era el 
superordenador más rápido del mundo y todavía 
tiene un consumo relativamente bajo de energía. La 
selección del equipo K ayuda a Canon a cumplir con 
su compromiso con la producción respetuosa del 
medio ambiente.
Canon no es la primera corporación en comprar 
un superordenador. De hecho, en 2004, ibm vendió 
un superordenador para la compañía farmacéutica 
Bristol-Myers Squibb; aunque a un billón de dólares 
por computadora K, no muchas empresas podrían 
pagarlas. En 2012, sin embargo, las ventas de su-
perordenadores se dispararon un 30 por ciento ya 
que los precios cayeron tan bajo como la mitad de 
mil millones por máquina. Algunas compañías in-
cluyendo PayPal y Procter & Gamble también han 
comprado sus propios superordenadores. La com-
putadora K de Fujitsu permitirá Canon cortar sus 
costos de desarrollo, y ya que los precios siguen 
bajando, otras empresas, sin duda, encontrarán la 
forma de utilizar supercomputadoras para obtener 
una ventaja estratégica.
Sistemas de información en la economía global
Fujitsu, Japón
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información116
Las organizaciones invierten en equipos informáticos para mejorar la productividad de 
los trabajadores, aumentar los ingresos, reducir los costos, ofrecer un mejor servicio al 
cliente, acelerar el tiempo de mercado y permitir la colaboración entre los empleados. 
Las organizaciones que no hacen sabias inversiones en hardware se quedan a menudo 
atrapadas con un equipo antiguo que no es fiable y que no puede aprovechar los úl-
timos avances de software. Un hardware obsoleto puede colocar a una organización 
en una desventaja competitiva. Cualquiera que sea su campo profesional y formación 
académica, se espera que los gerentes ayuden a definir las necesidades del negocio que 
el hardware debe soportar. Además, los administradores deben ser capaces de hacer 
buenas preguntas y evaluar las opciones cuando se consideran inversiones de hardware 
para sus áreas de negocio. Esta necesidad es especialmente cierta en pequeñas organi-
zaciones que podrían no tener especialistas en sistemas de información. Los gestores 
en marketing, ventas y recursos humanos a menudo ayudan a los especialistas en si a 
evaluar oportunidades para aplicar hardware y a analizar las opciones y características 
específicas para el mismo. Los gerentes de finanzas y contabilidad, en especial, deben 
mantenerse atentos, previniendo el gasto excesivo y sin embargo estar dispuestos a 
invertir en hardware cuando y donde las condiciones del negocio así lo justifiquen.
¿Por qué aprender 
acerca de los 
sistemas de 
información?
Conforme avance 
en este capítulo, 
considere lo 
siguiente:
• ¿Qué importante ventaja competitiva ganó Canon con su compra del superordenador?
• ¿Está cambiando la forma en que usamos hardware, como los superordenadores? 
¿Si es así, cómo?
• ¿Qué impacto tiene en el uso del hardware dentro del mundo empresarial la dismi-
nución de su costo con el tiempo?
El uso actual de la tecnología es práctico: tiene la intención de producir beneficios 
reales de negocio, como se demostró en la viñeta de apertura por la utilización de un 
superordenador en Canon, Bristol-Myers Squibb, PayPal, y Procter & Gamble. Usar 
la tecnología más reciente y proporcionar capacidades de procesamiento adicionales 
puede aumentar la productividad de los empleados, ampliar las oportunidades de ne-
gocio, reducir los costos, reducir el tiempo de comercialización, y permitir una mayor 
flexibilidad. Este capítulo se centra en el componente de hardware de un sistema de 
información computarizado (cbis, por sus siglas en inglés: computer based informa-
tion system). Recordemos que el hardware se refiere a los componentes físicos de un 
ordenador que realizan la entrada, el procesamiento, la producción y las actividades de 
almacenamiento del ordenador. Al tomar decisiones sobre el hardware, la consideración 
primordial de una empresa debe ser cómo el hardware puede apoyar los objetivos del 
sistema de información y los objetivos de la organización.
Sistemas de computación: integrando el poder de la tecnología
Las personas que participan en la selección del hardware de su organización deben 
entender claramente los requisitos actuales y futuros del negocio para que puedan to-
mar decisiones informadas para la adquisición. Tenga en cuenta los siguientes ejemplos 
de aplicando del conocimiento del negocio para llegar a decisiones racionales sobre la 
adquisición de hardware: 
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 117
• La ciudad de Bunbury en el oeste de Australia decidió actualizar sus servidores, los 
sistemas de almacenamiento, red y software asociado de múltiples proveedores al hard-
ware de un solo proveedor. El objetivo era reducir en el futuro los costos de reemplazo 
del hardware, el consumo de energía y el esfuerzo necesario para gestionar los múltiples 
dispositivos que se utilizan para sostener los sistemas de información de la ciudad.1
• Jason De Vos hace edición de video para proyectos tales como la transmisión en 
vivo del Lollaplooza, el Festival acl y los festivales de música Jazzfest. Su trabajo 
debe ser de la más alta calidad y aun así ser completado en un plazo muy corto, 
a menudo tan corto como de unas pocas horas. Sobre la base de estos requisitos, 
Jason utiliza potentes estaciones de trabajo que son confiables y pueden completar 
la gran cantidad de procesamiento requerido para la edición de video en la menor 
cantidad de tiempo.2
Como demuestran estos ejemplos, la correcta elección de los equipos informáticos 
requiere la comprensión de las necesidades de una organización y las exigencias de lossistemas de información que se ejecutan en ella.
Componentes de hardware
Los componentes de hardware del sistema informático incluyen dispositivos que realizan 
la entrada, el procesamiento, el almacenamiento y la salida de datos, como se muestra 
en la Figura 3.1.
Recuerde que cualquier sistema debe ser capaz de procesar (organizar y manipular) 
datos, y un sistema de ordenador lo hace a través de una interacción entre uno o más 
unidades centrales de procesamiento y almacenamiento primario. El almacenamiento 
primario, también denominado memoria principal o memoria, retiene instrucciones de 
programas y datos inmediatamente antes o después de los registros. Para entender la 
función de procesamiento y la interacción entre el cpu y la memoria, vamos a examinar 
la forma en que una típica computadora ejecuta una instrucción de programa. 
Cada unidad central de procesamiento (cpu, por sus siglas en inglés: central pro-
cessing unit) consta de tres elementos asociados: la unidad aritmética/lógica, la unidad 
de control y las áreas de registro. La unidad aritmética/lógica (alu, por sus siglas en 
inglés: arithmetic/logic unit) realiza cálculos matemáticos y comparaciones lógicas. La 
unidad de control secuencial accede a las instrucciones del programa, las decodifica 
y coordina el flujo de datos dentro y fuera de la alu, los registros, el almacenamiento 
primario, e incluso del almacenamiento secundario y varios dispositivos de salida. Los 
registros son áreas de almacenamiento de alta velocidad utilizadas para temporalmente 
llevar a cabo pequeñas unidades de instrucciones de programas y datos inmediatamente 
antes, durante, y después de la ejecución del cpu. La placa base es la columna vertebral 
de la computadora, la conexión de todos sus componentes, incluyendo el cpu y el alma-
cenamiento primario, y proporciona conectores para dispositivos periféricos tales como 
impresoras, discos duros externos, tarjetas de sonido, tarjetas de video. Un bus es un 
conjunto de conexiones físicas (por ejemplo, cables y circuitos impresos) que pueden ser 
compartidos por múltiples componentes de hardware para que puedan comunicarse entre 
sí. Un ordenador puede tener dos tipos fundamentales de bus. Un bus interno (también 
llamado el bus frontal), permite al cpu comunicarse con el sistema de almacenamiento 
primario. El bus de expansión (también llamado bus de entrada/salida) permite a los 
diferentes componentes de la placa comunicarse entre sí y añadir nuevos dispositivos 
que utilizan lo que se llama ranuras de expansión conectadas al bus de entrada/salida.
Componentes de hardware en acción
La ejecución de cualquier instrucción a nivel máquina involucra dos fases: instrucción y 
ejecución. Durante la fase de instrucción, la computadora lleva a cabo los pasos siguientes:
Almacenamiento primario 
(memoria principal; 
memoria): 
Unidad central de procesamiento 
(CPU): 
Unidad aritmética/lógico 
(ALU): CPU
Unidad de control: CPU
Registro: 
CPU
CPU
Placa base: 
CPU
Bus: 
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información118
• Paso 1. Búsqueda de la instrucción. La computadora lee la siguiente instrucción de 
programa que debe ejecutar y cualquier otro dato necesario en el procesador.
• Paso 2. Decodificación de la instrucción. La instrucción se decodifica y se envía a 
la unidad del procesador que le corresponde. Cada unidad juega un papel diferente: 
la unidad aritmética/lógica realiza todas las operaciones aritméticas; la de punto 
flotante se encarga de las operaciones no enteras, la de carga/almacenamiento ad-
ministra las instrucciones que lee o escribe en la memoria; la de procesamiento ra-
mificado pronostica la salida de una instrucción ramificada con el fin de reducir las 
interrupciones en el flujo de instrucciones y datos hacia el procesador; la de admi-
nistración de la memoria traduce las direcciones de una aplicación a direcciones en 
la memoria física, y la unidad de procesamiento vectorial maneja las instrucciones 
basadas en vectores para acelerar las operaciones que involucran gráficos. 
El tiempo invertido en la fase de instrucción (pasos 1 y 2) se llama tiempo de ins-
trucción (tiempo-I). 
La segunda fase se llama ejecución. Durante ella, la computadora lleva a cabo los 
pasos siguientes:
• Paso 3. Ejecución de la instrucción. El elemento hardware, que ahora se ha alimen-
tado con una instrucción y datos, ejecuta la instrucción. Este paso podría involu-
crar la ejecución de operaciones aritméticas, de comparación lógica y de corrimien-
to de bits o vectoriales.
• Paso 4. Almacenamiento de resultados. Los resultados se guardan en registros o 
en la memoria. 
El tiempo que toma la fase de ejecución (pasos 3 y 4) se llama tiempo de ejecución 
(tiempo-E). 
Después de que ambas fases han completado una instrucción, se vuelven a realizar 
para la segunda instrucción, y así sucesivamente. La realización de la fase de instruc-
ción seguida de la fase de ejecución se llama ciclo de máquina (vea la figura 3.2). Al-
gunas unidades de procesamiento pueden acelerar el proceso con el uso de pipes, por 
medio de la cual la unidad de procesamiento obtiene una instrucción, decodifica otra y 
ejecuta una tercera al mismo tiempo. El procesador Pentium 4, por ejemplo, utiliza dos 
Tiempo de instrucción 
(tiempo-I): 
Tiempo de ejecución 
(tiempo-E): 
Ciclo de máquina: 
Tubería: 
CPU
Dispositivos de procesamiento 
y memoria: 
Unidad central de 
procesamiento
Unidad de control
Unidad aritmética/lógica
Registros
Almacenamiento primario
Placa base
Figura 3.1
Componentes del hardware 
CPU
ALU
CPU
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 119
pipes o tuberías en la unidad de ejecución, lo cual significa que la unidad de procesa-
miento puede ejecutar dos instrucciones en un solo ciclo de máquina.
Los componentes responsables del procesamiento —el cpu y la memoria— están 
integrados en el mismo contenedor o gabinete al que se le llama unidad del sistema. 
Todos los demás dispositivos que forman el sistema de cómputo, como el monitor, el 
almacenamiento secundario y el teclado, están conectados directa o indirectamente al 
gabinete de la unidad del sistema. En esta sección estudiaremos las características de 
estos importantes dispositivos.
Características y funciones del procesamiento
Debido a que las empresas tratan de efectuar un procesamiento ágil y una entrega de 
resultados a tiempo, utilizan diferentes parámetros para medir la velocidad de proce-
samiento, entre los que destacan el tiempo que se emplea para completar un ciclo de 
máquina y la velocidad del reloj.
Tiempo del ciclo de máquina
Como usted habrá podido observar, una computadora ejecuta una instrucción durante 
un ciclo de máquina. El tiempo que éste dura se mide en nanosegundos (mil millonési-
mas de segundo) y picosegundos (mil billonésimas de segundo). Sin embargo, también 
puede medirse en función del número de instrucciones que se ejecutan en un segundo. 
Este parámetro, llamado MIPS, significa millones de instrucciones por segundo, y cons-
tituye otra forma de medir la velocidad de los sistemas de cómputo de todo tamaño.
Velocidad de reloj
Todos los cpu generan una serie de pulsos electrónicos a una velocidad predeterminada 
llamada velocidad de reloj, que afecta la duración del ciclo de máquina. La unidad de 
control ejecuta instrucciones de acuerdo con el ciclo electrónico o los pulsos del “reloj” 
del cpu. Cada instrucción emplea al menos la misma cantidad de tiempo que el intervalo 
entre pulsos. A medida que este intervalo es menor, más rápido podrán ejecutarse cada 
una de las instrucciones.
A menudo, la velocidad de reloj se mide en gigahertz (GHZ, miles de millones de 
ciclos por segundo). Desafortunadamente, a medida que la velocidad de reloj del cpu 
aumenta, se genera más calor. Este calor debe ser disipado para evitar que se destru-
yan los datos e instrucciones que la computadora esté tratando de procesar. Asimismo, 
los cpus que trabajana temperaturas más elevadas necesitan disipadores de calor más 
grandes, ventiladores y otros componentes para eliminar el calor excesivo. Este escollo 
incrementa el tamaño y el peso de los dispositivos de computación, ya sea una compu-
tadora de escritorio, una Tablet o un Smartphone. 
MIPS: 
Velocidad de reloj: 
Gigahertz (GHz): 
Dispositivo de procesamiento
Registros
Unidad de control Alu
Memoria
(2) Decodifica (3) Ejecuta
(1) Búsqueda (4) Almacén
Tiempo-I Tiempo-E
Figura 3.2
Ejecución de una instrucción 
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información120
Los diseñadores de chips y fabricantes están explorando diversos medios para evi-
tar los problemas de calentamiento en sus nuevos diseños. Un enfoque eficaz es el uso 
de procesadores arm. arm no es un fabricante de chips de ordenador como Advanced 
Micro Devices (amd) o Intel. En lugar de ello, crea un diseño para una familia de pro-
cesadores basado en la computación del conjunto de instrucciones reducido (risc, por 
sus siglas en inglés: reduced instruction set computing). Los procesadores risc eje-
cutan más rápidamente un pequeño conjunto de instrucciones simplificadas en com-
paración con los complejos ordenadores del conjunto de instrucciones (cisc, por sus 
siglas en inglés: complex instruction set computers), que ejecutan más lentamente un 
conjunto de instrucciones más complejas. Sus licenciatarios, como Qualcomm y Nvi-
dia, adoptan para ellos mismos esos bloques de construcción y diseño de procesadores. 
Todavía otras empresas fabrican los chips bajo la licencia de arm. Debido a que los 
procesadores risc requieren menos transistores para operar, necesitan menos energía 
y generan menos calor que los procesadores estándar. Por lo tanto, los procesadores 
arm no requieren grandes disipadores de temperatura y ventiladores para eliminar el 
exceso de calor, lo que resulta en más pequeños y ligeros dispositivos de bajo consumo 
de energía, con mayor duración de la batería. Los procesadores arm son ideales para 
utilizarse en los teléfonos inteligentes y las Tablet pc.
Los fabricantes también están buscando las fuentes más eficaces de la energía en 
tanto que los dispositivos portátiles aumentan cada vez más su necesidad de energía. 
Un número de compañías están explorando la sustitución de las pilas de combustible 
por las baterías de iones de litio para proporcionar una energía adicional de más larga 
duración. Las pilas de combustible generan electricidad mediante el consumo de com-
bustible (a menudo metanol), mientras que las baterías tradicionales almacenan elec-
tricidad y la liberan a través de una reacción química. Una pila de combustible gastado 
se repone en segundos simplemente con volver a llenar su depósito o mediante la susti-
tución del cartucho de combustible gastado por uno fresco. Néctar Mobile Power Sys-
tem está desarrollando un cargador portátil que sería capaz de cargar completamente 
un iPhone cada noche durante dos semanas. Sus cartuchos están llenos de butano, que 
se puede tomar en los aviones en pequeños cantidades.3 Véase la figura 3.3. 
Características físicas del CPU
La mayoría de los cpu son grupos de circuitos lógicos impresos sobre obleas de silicio, o 
circuitos integrados, cada uno de ellos no mayor a la goma de un lápiz. Para encender o 
apagar un circuito lógico del cpu, la corriente eléctrica debe fluir a través de un medio 
Figura 3.3
Pila de combustible 
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 121
(por lo general el silicio) de un punto A a un punto B. La velocidad de la corriente que 
viaja entre los dos puntos puede incrementarse si se reduce la distancia entre los puntos 
o la resistencia del medio a la corriente eléctrica.
Si se acorta la distancia entre los puntos se obtienen circuitos integrados más pe-
queños, pues los circuitos se confinan más cercanamente. Gordon Moore, que sería co-
fundador de Intel (el mayor fabricante de chips de microprocesadores) y se convertiría 
en su presidente, lanzó la hipótesis de que el progreso en la fabricación de chips debía 
hacer posible duplicar el número de transistores (los microscópicos interruptores de 
encendido/apagado) en un solo chip cada dos años. La hipótesis fue conocida como la 
Ley de Moore, y esta regla de oro se ha convertido en un objetivo que los fabricantes 
de chips han logrado más o menos a lo largo de cuatro décadas.
Los fabricantes de chips han sido capaces de poner más transistores en el mismo 
tamaño de chip al tiempo que reducen la cantidad de energía necesaria para realizar 
las tareas. Además, porque los chips son más pequeños, los fabricantes de chips pue-
den cortar más fichas de una sola oblea de silicio y por lo tanto reducir el costo por chip. 
Como los componentes a base de silicio y los ordenadores funcionan mejor, se vuelven 
más baratos de producir y por lo tanto más abundantes, más potentes y cada vez más 
una parte de nuestro día a día. Este proceso hace asequibles los dispositivos informá-
ticos para un mayor número de personas en todo el mundo y hace que sea práctico 
empacar una tremenda potencia de cálculo en el más pequeño de los dispositivos.
Características y funciones de la memoria
La memoria principal está ubicada físicamente cerca del cpu, pero no está en el circuito 
integrado que lo conforma. Sin embargo, le da al cpu el área de almacenamiento de 
trabajo necesaria para guardar los datos y las instrucciones del programa. La carac-
terística principal de la memoria consiste en que envía datos e instrucciones al cpu a 
una gran velocidad.
Capacidad de almacenamiento
De la misma forma que el cpu, los dispositivos de memoria contienen miles de peque-
ños circuitos dentro de un circuito integrado de silicio. Cada uno de ellos conduce una 
corriente eléctrica (encendido) o no (apagado). Los datos se almacenan en la memoria 
como una combinación de estados encendidos o apagados. Por lo general, se utilizan 
8 bits para representar un carácter, por ejemplo, la letra A. Al conjunto de 8 bits se le 
llama byte (B). En la mayoría de los casos, la capacidad de almacenamiento se mide 
en bytes, cada uno de los cuales equivale a un caracter de información. El contenido 
Ley de Moore: 
Nombre Abreviación Número de Bytes
B
KB
GB
TB
PB 5
EB 6
ZB 7
YB 8
Tabla 3.1. 
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información122
de la Biblioteca del Congreso, que cuenta con más de 126 millones de libros y 530 mil 
libreros, requeriría alrededor de 20 petabytes de capacidad de almacenamiento. La 
tabla 3.1 muestra una lista con las unidades de medida de las diferentes capacidades de 
almacenamiento de las computadoras.
Tipos de memoria
La memoria de computadora asume varias formas, como se muestra en la tabla 3.2. 
Las instrucciones y los datos pueden guardarse de forma temporal y ser leídos en una 
memoria de acceso aleatorio (RAM). Con el diseño actual, los circuitos integrados de 
memoria ram son dispositivos de almacenamiento volátil, lo cual significa que pierden 
su contenido si se interrumpe o apaga el suministro de corriente eléctrica (como en el 
caso de un pico de corriente, cortocircuito o ruido eléctrico generado por la iluminación 
o la presencia de máquinas eléctricas en operación en las proximidades de la compu-
tadora). Los circuitos integrados ram están montados directamente sobre la tarjeta 
principal del ordenador o en otros circuitos integrados engarzados en tarjetas periféricas 
conectadas a la tarjeta principal. Estos circuitos integrados ram están conformados por 
millones de interruptores sensibles a los cambios en la corriente eléctrica.
Existen muchas variedades de ram. La memoria estática de acceso aleatorio 
(sram, por sus siglas en inglés: static random access memory) es un dispositivo de al-
macenamiento direccionable mediante bytes que se utiliza en registros y memorias ca-
ché de alta velocidad. La memoria dinámica de acceso aleatorio (dram, por sus siglas 
en inglés: dynamic random access memory)es un dispositivo de almacenamiento di-
reccionable mediante bytes que se utiliza en la memoria principal de una computado-
ra. La memoria síncrona dinámica de acceso aleatorio, de doble tasa de transferencia 
de datos (ddr sdram, por sus siglas en inglés: double data rate synchronous dynamic 
random access memory) es una forma mejorada de dram que duplica la velocidad a la 
que los datos pueden entrar o salir de la memoria principal. Otras formas de memoria 
incluyen la ddr2 sdram, la ddr3 sdram y la ddr4 sdram (por sus siglas en inglés: 
double data rate fourth-generation synchronous dynamic random access memory).4
A pesar de que la velocidad del microprocesador más o menos se ha duplicado cada 
24 meses en las últimas décadas, el rendimiento de memoria no ha avanzado al mismo 
ritmo. En efecto, la memoria se ha convertido en el principal cuello de botella para el 
rendimiento del sistema. La memoria caché es un tipo de memoria de alta velocidad 
a la que un procesador puede acceder más rápido que a la memoria principal para 
ayudar a aliviar este cuello de botella. Véase la Figura 3.4. Los datos usados con fre-
cuencia se almacenan en la memoria caché de fácil acceso en lugar de en una memoria 
más lenta, como la ram. Debido a que la memoria caché contiene menos datos, los cpu 
pueden acceder a los datos y las instrucciones deseados más rápidamente que cuando 
se hace la selección desde el conjunto más grande en el almacenamiento primario. Por 
lo tanto, el cpu puede ejecutar instrucciones más rápido, lo que mejora el rendimiento 
general del sistema del equipo La memoria caché está disponible en tres formas. El ni-
vel 1 (L1) es la memoria caché en el chip del cpu. A la memoria de nivel 2 (L2) se puede 
acceder por el cpu a través de una interfaz específica de alta velocidad. Los últimos 
procesadores van un paso más allá y colocan el caché L2 directamente en el mismo 
chip del cpu y proporcionan una alta velocidad de apoyo para una memoria caché ex-
terna terciaria de nivel 3 (L3). Véase la Figura 3.5.
La memoria de sólo lectura (ROM), otro tipo de memoria, no es volátil, lo que sig-
nifica que su contenido no se pierde en caso de que la energía eléctrica se apague o in-
terrumpa. La rom proporciona un almacenamiento permanente de datos e instruccio-
nes que no cambian, por ejemplo, programas y datos del fabricante de la computadora, 
entre ellos las instrucciones que le dicen a ésta la forma en que debe arrancar cuando 
se enciende. La memoria rom también viene en muchas variedades: la memoria de sólo 
Memoria de acceso aleatorio 
(RAM): 
Memoria caché: 
Memoria de sólo lectura 
(ROM): 
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 123
lectura programable (prom, por sus siglas en inglés: programable read-only memory), 
que se utiliza para almacenar datos e instrucciones que nunca pueden ser cambia-
dos; la memoria programable y borrable de sólo lectura (eprom, por sus siglas en in-
glés: erasable programable read-only memory), la cual es una rom programable que se 
puede borrar y volver a utilizar; y la memoria eléctricamente programable y borrable 
de sólo lectura (reeprom, por sus siglas en inglés: electrically erasable programable 
read-only memory), que es modificable sólo por el usuario y de sólo lectura que puede 
borrarse y reprogramarse en repetidas ocasiones mediante la aplicación de tensión 
eléctrica más alta de lo normal. 
Los fabricantes compiten para desarrollar un chip de memoria no volátil que con-
suma una mínima cantidad de potencia, ofrezca una muy alta velocidad de escritura y 
pueda almacenar datos en forma precisa aun después de un gran número de ciclos de 
lectura-escritura. Dicho chip podría eliminar la necesidad de la ram, así como simpli-
ficar y acelerar la velocidad de procesamiento. La memoria de cambio de fase (pcm, por 
sus siglas en inglés: phase change memory) es un método potencial para proporcionar 
un dispositivo de memoria tal. La pcm emplea un material similar al vidrio especiali-
zado que puede cambiar su estado físico, de un estado cristalino de baja resistencia a 
un estado gaseoso de alta resistencia mediante la aplicación de tensión para reorgani-
zar los átomos del material. Esta tecnología ha estado en desarrollo durante décadas 
y ahora se enfrenta a varias tecnologías de la competencia. Micron Technology y Sam-
sung Electronics han lanzado recientemente dispositivos pcm para aplicaciones limi-
Figura 3.4
Memoria caché 
CI CPU
Figura 3.5
La velocidad relativa 
de los diversos tipos de 
almacenamiento 
CPU
CPU
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información124
tadas; sin embargo, se necesitan nuevas mejoras para reducir su consumo de energía 
y los costos de fabricación antes de que puedan llegar a ser ampliamente utilizadas.5
Multiprocesamiento
En general, el multiprocesamiento involucra la ejecución simultánea de dos o más 
instrucciones. Una forma de multiprocesamiento se basa en el uso de coprocesadores. 
Un coprocesador acelera el procesamiento a través de la ejecución de tipos específicos 
de instrucciones mientras el cpu trabaja en otra actividad de procesamiento. Los copro-
cesadores pueden ser internos o externos al cpu y tener velocidades de reloj diferentes a 
éste. Cada tipo de coprocesador lleva a cabo una función específica. Por ejemplo, un chip 
con procesador matemático acelera los cálculos numéricos, mientras que uno gráfico 
reduce de manera sustancial el tiempo que toma el manejo de desarrollos figurativos.
Un microprocesador multinúcleo combina dos o más procesadores indepen-
dientes en una sola computadora, de tal forma que puede compartir la carga de trabajo 
y acelerar la capacidad de procesamiento. Además, permite realizar múltiples tareas 
en forma simultánea, como reproducir un juego o quemar un cd. amd e Intel están 
luchando por el liderazgo en el mercado del procesador multinúcleo; las dos empresas 
ofrecen chips de cpu de cuatro, seis y ocho núcleos que se pueden utilizar para cons-
truir computadoras de escritorio de gran potencia. Apple tiene rediseñado su orde-
nador Mac Pro basado en un chip de cpu Intel Xeon E5 de 12 núcleos.6 Un problema 
actual con los procesadores de múltiples núcleos es que a medida que más núcleos son 
agregados, el consumo de energía aumenta más rápido que el rendimiento del proce-
samiento. Por ejemplo, un procesador de 16 núcleos podría acabar con la batería de un 
típico Smartphone en sólo tres horas.7
El reto más difícil en el diseño de un procesador para un teléfono inteligente o table-
ta es equilibrar el rendimiento y el consumo de energía. Muchos diseños de procesador 
se basan en una configuración de varios núcleos que arm llama big.little e incluye una 
alta velocidad de reloj, y núcleos potentes, más lentos y más energéticamente eficientes. 
Los núcleos poderosos se utilizan cuando se necesita un alto rendimiento, como para los 
juegos. Los núcleos más eficientes en energía se utilizan para tareas menos tributarias 
tales como la navegación por Internet y el correo electrónico. Este enfoque proporciona 
suficiente potencia por parte de la computadora para hacer el trabajo, pero reduce los 
problemas de calentamiento y, en consecuencia, el consumo de la batería para funcionar 
un ventilador de refrigeración. El teléfono inteligente Galaxy S4 de Samsung es alimen-
tado por ocho núcleos de cpu utilizando el diseño big.little.8 
Cuando las empresas seleccionan un cpu, deben balancear los beneficios que otor-
ga la velocidad de procesamiento con las necesidades de consumo de energía y costo. 
Las que cuentan con mayores velocidades de reloj y ciclos de máquina más cortos re-
quieren mayor energía para disipar el calor que generan y son más voluminosas y cos-
tosas que las de menor velocidad.
Cómputo paralelo
El cómputo paralelo consiste en la ejecución simultánea de la misma tarea en múlti-
ples procesadores con el fin de obtener los resultados en menos tiempo. Los sistemas 
que cuentan con miles de estos procesadoresse conocen con el nombre de sistemas de 
procesamiento masivamente paralelo, una forma de multiprocesamiento que ace-
lera el procesamiento mediante la vinculación de cientos o miles de procesadores que 
funcionan al mismo tiempo, o en paralelo, donde cada procesador tener su propio bus, 
memoria, discos, copia del sistema operativo y aplicaciones. Los procesadores se pueden 
comunicar unos con otros para coordinar el momento de ejecución de un programa de 
cómputo, o pueden operar de manera independiente, pero bajo la dirección de otro pro-
cesador que distribuye el trabajo entre los demás procesadores y recaba sus resultados. 
Multiprocesamiento: 
Coprocesador: 
CPU
Microprocesador 
multinúcleo: 
Cómputo paralelo: 
Sistemas de procesamiento 
masivamente paralelo: 
Capítulo 3 · Hardware: entrada, procesamiento, salida y dispositivos de almacenamiento 125
Los procesadores de doble núcleo que se mencionaron antes constituyen una forma 
simple de cómputo paralelo.
Los usos más frecuentes de la computación paralela incluyen el modelado, la si-
mulación y el análisis de grandes cantidades de datos. Por ejemplo, la computación 
paralela es utilizada en la medicina para desarrollar nuevos sistemas de imágenes de 
ultrasonido que completan exploraciones en menos tiempo y con mayor precisión, per-
mitiendo a los médicos ofrecer un mejor y más oportuno diagnóstico a los pacientes. 
En lugar de construir modelos físicos de nuevos productos, los ingenieros pueden crear 
modelos virtuales y usar la computación paralela para probar el funcionamiento de los 
productos y luego cambiar elementos de diseño y materiales según sea necesario. El 
superordenador Blue Waters es una de las más poderosas computadoras en el mundo 
y puede realizar mil billones de cálculos por segundo. Su velocidad máxima es 3 mi-
llones de veces más rápida que la de una laptop típica. Este ordenador es un ejemplo 
de un sistema de procesamiento paralelo masivo. Emplea más de 26 000 procesadores 
trabajando juntos para apoyar proyectos de investigación científica y de ingeniería, 
desde la predicción del comportamiento de sistemas biológicos complejos hasta la si-
mulación de la evolución de la cosmos.9
Redes de cómputo o Grid de computadoras consiste en el uso de un grupo de 
computadoras, a menudo propiedad de varias personas u organizaciones, para traba-
jar de manera coordinada en la resolución de un problema común. Redes de cómputo 
o Grid de computadoras son un enfoque de bajo costo para el cómputo paralelo. Pue-
de incluir docenas, cientos y hasta miles de computadoras que trabajan de manera 
conjunta para resolver grandes problemas de procesamiento. La clave para tener éxito 
cuando se lo utiliza es un servidor central que actúe como líder de la red y supervisor 
de tráfico. Este servidor de control divide la tarea de cómputo en subtareas y asigna el 
trabajo (al menos de manera temporal) a las computadoras de la red que tengan capa-
cidad de procesamiento extra. El servidor central también supervisa el procesamiento, 
y si alguna computadora de la red no puede cumplir con una subtarea, reinicia el pro-
ceso o reasigna la tarea. Cuando terminan todas las subtareas, el servidor de control 
combina los resultados y sigue con la siguiente tarea hasta terminar todo el trabajo.
El World Community Grid es un proyecto en curso dedicado a la construcción de 
la mayor red de computación pública del mundo para hacer frente a proyectos que be-
nefician a la humanidad. El esfuerzo es financiado y operado por ibm e incluye más de 
450 organizaciones y cerca de 70 000 usuarios registrados. Los participantes descar-
gan e instalan un pequeño programa en su ordenador de manera que durante el estado 
de reposo del ordenador, es posible solicitar datos del servidor del World Community 
Grid, realizar cálculos con estos datos y enviar los resultados de vuelta al servidor. Los 
proyectos que se ejecutan en el World Community Grid incluyen el análisis de diversos 
aspectos del sida, el cáncer, el agua potable, la malaria, el rendimiento de los cultivos 
de arroz y la identificación de compuestos que son prometedores para los desarrollado-
res de la energía solar.10,11 
Almacenamiento secundario
El almacenamiento de datos de forma segura y eficaz es fundamental para el éxito de 
una organización. Impulsada por muchos factores (tales como la necesidad de retener 
más datos durante más tiempo para cumplir regulaciones gubernamentales, almacenar 
nuevas formas de datos digitales como audio y video, mantener los sistemas funcio-
nando bajo el ataque de volúmenes crecientes de información de correo electrónico), la 
información del mundo incrementa a más del doble cada dos años. Casi 6 zettabytes (6 
x 1021 bytes) de información fueron creados y almacenados tan sólo en el año 2013.12 Es 
sobre todo el contenido digital no estructurado, como objetos de video, audio e imagen, 
Cómputo en rejilla: 
Parte 2 · Conceptos de la tecnología de la información126
el que está impulsando este crecimiento. Por ejemplo, la Australian Square Kilometre 
Array Pathfinder y el Murchison Wildfield Array son proyectos de radioastronomía de 
telescopio que comprobarán la profundidad del universo. Cuando estos proyectos estén 
en línea, generarán 8 petabytes de datos no estructurados cada año.13
Para la mayoría de las organizaciones, la mejor solución global de almacenamien-
to de datos es probablemente una combinación de diferentes opciones de almacena-
miento secundario que pueden almacenar grandes cantidades de datos, instrucciones 
e información de manera más perdurable que lo permitido con la memoria principal. 
En comparación con la memoria, el almacenamiento secundario ofrece las ventajas de 
no ser volátil, tener mayor capacidad y mayor economía. Sobre una base de costo por 
megabyte, el almacenamiento secundario es considerablemente menos costoso que la 
memoria primaria. Véase la Tabla 3.2. La selección de medios de comunicación y dis-
positivos de almacenamiento secundario requiere la comprensión de sus característi-
cas principales: el método de acceso, la capacidad y la portabilidad.
Al igual que con otros componentes del sistema del ordenador, los métodos de ac-
ceso, las capacidades de almacenamiento y la portabilidad requeridas de los medios 
de almacenamiento secundario son determinadas por los requisitos de negocio que 
se deben cumplir. Uno de los objetivos de una compañía de tarjetas de crédito podría 
ser recuperar rápidamente los datos del cliente almacenados para aprobar compras de 
los consumidores. En este caso, un método de acceso rápido es crítico. En otros casos, 
como en el equipamiento en el ámbito de la fuerza de ventas de Coca-Cola con teléfo-
nos inteligentes, la portabilidad y robustez podrían ser consideraciones principales en 
la selección y utilización de soportes de almacenamiento secundario y dispositivos.
Además de los costos, la capacidad, la portabilidad y la robustez, las organizacio-
nes deben abordar los problemas de seguridad para permitir que sólo las personas 
autorizadas puedan acceder a datos sensibles y programas críticos. Debido a que los 
datos y programas que se mantienen en dispositivos de almacenamiento secundario 
son tan importantes para la mayoría de las organizaciones, todas estas cuestiones me-
recen ser consideradas cuidadosamente.
Almacenamiento secundario: 
Tipo de almacenamiento de datos
Costo por gb
2006 2009 2011 2013
Fuente: sitio web de Office Depot, www.officedepot.com, 5 de febrero de 2006, diciembre de 2009, octubre de 2011 
y octubre de 2013. dnd = datos no disponibles.
Tabla 3.2. 
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