Si t'estàs endinsant al món de la informàtica o vols refrescar conceptes, entendre bé el maquinari d'un PC és fonamental. No només per muntar o actualitzar el teu ordinador, sinó també per saber què estàs comprant i per què un equip rendeix més que un altre. Al llarg d'aquesta guia ho desgranarem tot: des de com “pensa” l'ordinador en bits i bytes, fins a què fa exactament la RAM, la CPU, el disc dur o els ports USB.
A més, conèixer bé aquests conceptes és clau ara que Windows 10 s'acosta al final de suport i molts usuaris s'estan plantejant si el vostre PC està preparat per Windows 11 o necessiten renovar part del maquinari. A veure, peça a peça, què hi ha dins la torre, com es comuniquen els components entre si i quins paràmetres has de mirar per saber si un ordinador és ràpid, equilibrat i adequat per a l'ús que li donaràs.
Conceptes bàsics: com entén la informació un ordinador
El primer és tenir clar que un ordinador és, en essència, una màquina elèctrica que només distingeix presència o absència de corrent. Tot allò que fem (escriure, veure una pel·lícula, navegar per internet) s'acaba reduint a interruptors diminuts que s'obren o es tanquen.
A l'interior del microprocessador hi ha milions d'aquests interruptors electrònics integrats en un microxip. Cadascú pot estar en dos estats: “obert” o “tancat”, que l'ordinador interpreta com a 0 o 1. Aquesta és la base del sistema binari.
Cadascun d'aquests 0 o 1 es diu poc, que és la unitat mínima dinformació que un PC pot manejar. Un únic bit és poquíssim, per això s'agrupen en conjunts de 8 bits formant un byte. Amb 8 bits es poden representar 256 combinacions diferents de zeros i uns, suficients per a lletres, números i símbols bàsics.
Perquè l'ordinador pugui “entendre” el nostre llenguatge, es fa servir un sistema de codificació com el codi ASCII. En aquest sistema cada caràcter té assignada una combinació concreta de 8 bits. Per exemple, una lletra com la A es tradueix internament en una seqüència binària; quan prems la tecla A al teclat, aquesta seqüència de zeros i uns viatja al microprocessador ia la targeta gràfica, i es pinta en pantalla.
Com que 1 byte és una quantitat molt petita d'informació, en informàtica es fan servir els seus múltiples. De forma habitual veuràs aquestes unitats d'emmagatzematge: 1 KB són 1024 bytes; 1 MB són 1024 KB; 1 GB són 1024 MB; i així fins a TB (terabytes) o més, que són els valors que ja trobem a discos durs i SSD moderns.
Emmagatzematge i velocitat: bytes, bits i hercis
Quan parlem de quant “cauen” coses en un dispositiu ens referim a la seva capacitat d'emmagatzematge mesurada en bytes. Un document de text senzill pot ocupar alguns kilobytes (KB), una cançó diversos megabytes (MB) i un joc actual desenes de gigabytes (GB). Com més bytes pugui guardar un suport, més gran serà la seva capacitat; pensa en els discos durs i SSD moderns com els elements on es mesura això a nivell pràctic.
D'altra banda, la velocitat de transmissió se sol expressar en bytes per segon (B/s, KB/s, MB/s, GB/s) o en bits per segon (b/s, Kb/s, Mb/s). Aquí és fàcil embolicar-se: la b minúscula és bit, la B majúscula és byte. 1 byte són 8 bits, així que 8 Mb/s (megabits per segon) equivalen, aproximadament, a 1 MB/s de velocitat efectiva.
Això és molt visible a les connexions a internet: un ADSL de 8 Mbps no descarrega arxius a 8 MB/s, sinó al voltant d'1 MB/s. Per això és tan important no confondre Mb/s amb MB/s en comparar velocitats, ja siguin de xarxa, de discos durs o de memòries.
En informàtica també es parla de velocitat en termes de freqüència, mesura en hercis (Hz). Un herci equival a una operació o cicle per segon. Quan es diu que un processador funciona a 3 GHz, vol dir que podeu executar fins a 3.000 milions de cicles per segon. El que feu exactament a cada cicle dependrà de l'arquitectura del microprocessador.
En resum, el rendiment d'un component sol estar marcat per dos factors clau: la quantitat de dades que pot manejar alhora (amplada en bits o amplada de banda) i quantes vegades per segon ho pot fer (freqüència en Hz, MHz o GHz). Ambdues coses combinades en determinen la potència real.
Factors que determinen la velocitat dun ordinador
La velocitat global d'un PC no només depèn del processador. Hi intervenen diversos elements: freqüència de la CPU, nombre de bits, amplada dels busos i quantitat de memòria RAM. Si un fa de coll d'ampolla, tota la màquina se'n ressent.
D'una banda, cada microprocessador té un nombre intern de bits amb què pot treballar de forma simultània. Els valors històrics han estat 16, 32 i 64 bits. Com més bits processa alhora, més dades pot manejar a cada cicle. Avui dia, pràcticament tots els processadors domèstics són ja de 64 bits, cosa que permet gestionar molta més memòria i conjunts de dades més grans amb una sola instrucció.
També influeix l'anomenat cicle de màquina o freqüència de treball, que és la cadència a què el processador executa les instruccions. El rellotge intern marca el ritme, i la freqüència s'expressa en MHz o GHz. Un processador a 2 GHz pot teòricament fer dos mil milions de cicles per segon; si a més a més està ben aprofitat per la resta de components, el sistema se sent àgil.
El tercer factor clau és el bus de dades, l'autopista per la qual viatgen els bits d'una banda a l'altra: del processador a la RAM, de la RAM al disc, de la targeta gràfica a la memòria, etc. L'amplada del bus (nombre de bits que transporta alhora) i la seva freqüència (MHz) determinen quanta informació es pot passar d'un component a un altre per unitat de temps.
Si tens un processador molt ràpid però un bus estret i lent, la CPU passa temps esperant que arribin o surtin les dades, com una recol·lectora enorme que després ha de carregar el gra en camions petits i lents. Per això és tan important que amplada de bus, freqüència de bus i capacitat de RAM estiguin equilibrats amb el processador.
La caixa, la font dalimentació i la placa base
La torre del PC no és només una carcassa bonica: una bona caixa assegura una ventilació adequada i espai suficient per a unitats i targetes. Com més gran és el xassís, més badies tindrem per instal·lar discos durs, lectors òptics o altres dispositius, i més opcions per muntar ventiladors que renovin l'aire calent.
La font d'alimentació és el component que converteix el corrent altern de la xarxa (habitualment 220 V) en les tensions contínues que necessiten els elements interns del PC, típicament ±5 V i ±12 V. Una font de baixa qualitat pot causar inestabilitat, apagades espontànies o fins i tot fallades en altres components, així que convé que tingui potència real suficient i bona regulació.
Al centre de tot hi ha la placa base o motherboard. A sobre es munta el processador, la memòria RAM, el chipset, les ranures d'expansió, els connectors de disc dur i els ports d'entrada/sortida. És el “sòl” sobre el qual es construeix la resta de l'equip, per la qual cosa ha de ser compatible amb el microprocessador elegit, amb el tipus de memòria i amb les tecnologies que vulguis fer servir (SATA, NVMe, USB moderns, etc.).
La placa base integra també les ranures d'expansió o slots, on es connecten targetes addicionals: gràfiques, de so, de xarxa, capturadores de vídeo, etc. L'estàndard actual és PCI Express (PCIe), amb diferents mides (x1, x4, x8, x16) segons el nombre de línies i, per tant, l'amplada de banda disponible.
A més dels slots per a targetes, la placa inclou bancs de memòria per a mòduls RAM (actualment DDR4 o DDR5), connectors SATA per a discos i unitats òptiques i, en molts casos, ranures M.2 per a SSD d'alta velocitat. Tots pengen d'un conjunt de xips de control que veurem a continuació.
Chipset, controladores i busos de dades
En un PC modern, la gestió del trànsit intern recau sobre el chipset, un conjunt de xips que coordinen com es comuniquen el processador, la memòria, les targetes dexpansió, els discos i els ports. Antigament aquestes funcions es repartien entre diversos controladors separats; avui s'integren en un o dos xips principals sobre la placa.
El chipset determina en gran mesura quines tecnologies i quanta memòria suporta la placa base, el nombre de ports SATA i USB disponibles, la compatibilitat amb diferents models de CPU i moltes altres possibilitats dʻampliació. De la seva qualitat depèn que espremem al màxim el rendiment del processador o ens quedem curts.
A més del chipset, la placa integra diverses controladores o interfícies específiques per a diferents tipus de dispositius. Tradicionalment s'han utilitzat controladores IDE/EIDE/ATA per a discos durs i unitats òptiques, encara que avui dia estan pràcticament substituïdes per Serial ATA (SATA), que ofereix més velocitat i cables més fins i manejables.
Hi ha també controladores SCSI i FireWire per a dispositius professionals o d'altes prestacions, especialment a servidors, emmagatzematge extern o equips de vídeo. Cada dispositiu SCSI necessitava el seu propi connector i cable d'acord amb aquest estàndard, a més d'una targeta de control SCSI o FireWire a la placa (o integrada al propi dispositiu).
El conjunt de busos (interns a la placa i externs mitjançant cables) conforma la xarxa per on circulen les dades. La seva ample de banda i freqüència (per exemple, 32 o 64 bits a 533 MHz) condicionen la rapidesa amb què es pot moure informació entre CPU, RAM, disc i perifèrics. No n'hi ha prou de tenir un excel·lent processador si després els busos que el connecten amb la resta del sistema són lents.
Memòria ROM, BIOS, pila i RAM
A qualsevol ordinador trobem diversos tipus de memòria amb funcions molt diferents. Una de les clàssiques és la ROM (Memòria només de lectura), una memòria de només lectura que conté instruccions que no s'esborren en apagar l'ordinador. Antigament emmagatzemava de manera fixa el programa bàsic d'arrencada i configuració del sistema.
Als PCs moderns, aquesta funció la realitza la BIOS o la seva evolució UEFI, un microprogramari desat en un xip que es pot actualitzar i que permet certa configuració per part de l'usuari. La BIOS s'encarrega, en encendre l'ordinador, de fer una revisió ràpida del maquinari, inicialitzar els dispositius i carregar el sistema operatiu des del disc o la unitat que tinguem definida com a primera a l'arrencada. Si necessites actualitzar-la amb seguretat, consulta guies de actualització segura de UEFI.
Perquè alguns ajustaments de la BIOS (com la data, l'hora o determinats paràmetres dels discos) es mantinguin encara que desendollem l'ordinador, la placa base porta una petita pila o bateria. Quan s'esgota, solen aparèixer símptomes com que el rellotge es desconfigura cada vegada que apaguem el PC, i llavors toca canviar-la.
La memòria clau per al rendiment diari és la RAM (memoria d'accés aleatori), on es carrega el sistema operatiu i els programes que estem utilitzant en aquell moment, juntament amb les dades que manegen. És una memòria d'accés molt ràpid però volàtil: quan apaguem o reiniciem, el contingut es perd. Si no estàs segur de quan ampliar-la, revisa les senyals que necessites ampliar la memòria RAM del teu PC.
En escollir RAM ens fixarem en dues dades principals: la capacitat total (per exemple 8 GB, 16 GB, 32 GB) i la velocitat de transferència, que ve donada per la freqüència (en MHz) i les latències. A més, la placa base fixa un màxim de memòria suportada i unes freqüències concretes, de manera que tot ha de ser compatible.
La RAM s'amplia afegint mòduls a les ranures específiques de la placa. És important que les memòries siguin del mateix tipus (DDR3, DDR4, DDR5…) i, si es barregen mòduls amb diferents velocitats, funcionaran al ritme del mòdul més lent. La RAM és, a la pràctica, un factor crític perquè el sistema pugui manejar diverses aplicacions sense tornar-se maldestre.
Memòria cau i memòria virtual
A més de la RAM, els processadors incorporen una memòria cau interna d'altíssima velocitat, que actua com un “bloc de notes” on es guarden les dades i instruccions que s'usen amb més freqüència. Així, el micro pot accedir-hi sense haver de demanar-los a la RAM constantment.
Les caixets s'organitzen en nivells: L1, L2 i L3. La memòria cau L1 és la més ràpida i la més propera a cada nucli del processador, però també la més petita, normalment de l'ordre d'uns centenars de kilobytes. Cada nucli sol tenir la pròpia L1. Per sobre hi ha la memòria cau L2, amb més capacitat (des de centenars de KB fins a diversos MB) i una mica més lenta. La memòria cau L3 ofereix encara més espai, a costa de ser menys ràpida, amb mides que poden anar d'uns quants a diverses desenes de MB.
La idea és senzilla: el processador primer mira a la memòria cau; si no troba aquí el que necessita (fallida de memòria cau), recorre a la RAM, que és més lenta; i només en última instància s'acaba tirant del disc, que encara és molt més lent. Gràcies a aquesta jerarquia, el microprocessador pot treballar a freqüències molt altes sense quedar-se contínuament esperant dades.
Al costat oposat de la velocitat tenim la memòria virtual, que és un mecanisme mitjançant el qual el sistema operatiu utilitza part de l'espai del disc dur com si fos una ampliació de la RAM. Quan la memòria física es queda curta, el sistema mou temporalment informació poc utilitzada des de la RAM al disc (arxiu de paginació) per alliberar espai. Si el teu equip està constantment intercanviant dades i mostrant símptomes de lentitud, revisa guies per el meu PC es congela i problemes relacionats amb la paginació.
Aquest truc permet executar més programes dels que cabrien estrictament a la RAM, però té peatge: el disc dur, fins i tot sent SSD, és molt més lent que la memòria principal, de manera que abusar de la memòria virtual fa que el sistema es torni mandrós. Si el fitxer de paginació és massa gran o l'equip està constantment intercanviant dades entre RAM i disc, notaràs estrebades, temps d'espera llargs i càrrega contínua de disc.
Gestors com Windows permeten ajustar la mida d'aquesta memòria virtual, encara que la solució real, quan es fa servir massa, sol ser reduir la dependència del disc com a pegat d'emergència.
El microprocessador (CPU) i la seva refrigeració
El cor de l'ordinador és el microprocessador o CPU. És el component que fa els càlculs, interpreta les instruccions dels programes i coordina el funcionament de tots els altres elements del sistema. Encara que parlem del PC com un tot, si hi ha alguna cosa que s'acosta a la idea de “cervell” és sens dubte la CPU. Per aprofundir en les parts i el funcionament, consulta articles sobre components del processador.
Internament, un processador es divideix en diverses unitats, entre les quals destaquen la Unitat Aritmètico-Lògica (ALU) i la Unitat de Control. L'ALU s'encarrega de les operacions matemàtiques i lògiques amb números binaris: sumes, restes, multiplicacions, divisions i comparacions. La Unitat de Control decideix l'ordre en què s'executen les instruccions, quines dades es mouen, quan i cap a on.
A l'hora d'escollir un microprocessador cal tenir en compte el socket o sòcol de la placa base (per exemple, LGA d'Intel o AM4/AM5 d'AMD), l'arquitectura (Intel Core, AMD Ryzen, etc.), el nombre de nuclis i fils, la freqüència base i turbo, la mida de les memòries cau i, per descomptat, la compatibilitat amb el chipset i la RAM.
Els processadors actuals solen ser de 64 bits i poden assolir freqüències de diversos GHz, la qual cosa implica que generen força calor. Per això sempre es munten amb un dissipador tèrmic i un o diversos ventiladors (o, en equips de gamma alta, sistemes de refrigeració líquida). Si augmenta la freqüència (overclock) sense millorar la refrigeració, la temperatura es pot disparar i provocar inestabilitat o fins i tot danys.
El dissipador fa contacte directe amb la superfície de la CPU, ajudat per pasta tèrmica per millorar la transmissió de calor. Un bon sistema de refrigeració és essencial per mantenir el processador dins de rangs segurs i evitar que redueixi automàticament la seva freqüència (throttling) per no sobreescalfar-se.
Ports i connectors de l'ordinador
Perquè el PC es pugui comunicar amb el món exterior s'utilitzen ports d'entrada i sortida, físics i, de vegades, sense fil. Mitjançant ells connectem teclat, ratolí, pantalla, impressora, discos externs, xarxa, auriculars i un llarg etcètera de perifèrics.
Avui dia el port estrella és el USB (Bus sèrie universal), que permet connectar gairebé de tot: memòries flaix, discos externs, ratolins, teclats, comandaments de joc, impressores, etc. És un estàndard “plug and play”: només cal endollar el dispositiu, fins i tot amb l'ordinador encès, perquè el sistema el detecti i instal·li. Hi ha diverses versions (USB 2.0, 3.0, 3.1, 3.2, USB-C…) amb diferents velocitats de transferència.
A la part posterior de la placa base també solen trobar-se ports d'àudio (minijacks de colors diferents per a altaveus, micròfon, entrada de línia), ports de xarxa Ethernet amb connector RJ45 per al cable d'internet, i de vegades ports SATA externs per connectar discs durs externs directament al bus d'emmagatzematge.
Per connectar el monitor s'utilitzen ports com VGA, DVI o HDMI. VGA és analògic i està pràcticament en retirada, encara que segueix veient-se en equips antics. DVI va suposar un pas intermedi cap a allò digital, mentre que HDMI s'ha convertit en l'estàndard actual per a vídeo i àudio d'alta definició, amb prou ample de banda per a resolucions elevades i so multicanal.
A més d'aquests, alguns equips incorporen ports FireWire (IEEE 1394), que s'usaven molt per a càmeres de vídeo, i tecnologies sense fils com infrarojos, Bluetooth o Wi-Fi. Bluetooth serveix per connectar dispositius de curt abast sense cables (ratolins, cascos, altaveus), mentre que Wi-Fi permet connectar-se a xarxes ia internet sense necessitat de cable Ethernet.
En portàtils i sobretaules moderns és habitual que ladaptador Wi-Fi i Bluetooth vingui ja integrat a la placa base, de manera que només cal seleccionar la xarxa o aparellar el dispositiu al sistema operatiu per començar a utilitzar-los, sense afegir targetes addicionals.
Perifèrics: dispositius dentrada, sortida i mixtos
Tot allò que connectem a l'ordinador però que no forma part del nucli intern es considera un perifèric. Gràcies a ells podem introduir informació, rebre-la o ambdues coses. Es divideixen en perifèrics d'entrada (com ara el teclat o l'escàner), de sortida (com el monitor o la impressora) i d'entrada/sortida (com les memòries USB o les impressores multifunció).
El teclat i el ratolí són els perifèrics dentrada més utilitzats, encara que en molts equips els ports PS/2 que abans es feien servir per connectar-los ja han quedat en desús i tot es fa per USB o sense fils. Altres exemples dentrada són càmeres web, micròfons o lectors de codis de barres.
Entre els perifèrics de sortida destaca el controlar, del qual parlarem detalladament més endavant, juntament amb les impressores o els altaveus. A la categoria mixta entren dispositius com els discs externs, que tant emmagatzemen dades (sortida) com les proporcionen a l'ordinador (entrada), o les targetes de so i de xarxa, que gestionen fluxos bidireccionals dinformació.
Moltes d'aquestes funcions estan avui integrades a la pròpia placa base: so, xarxa, ports USB, de vegades fins i tot gràfics bàsics. No obstant això, per a usos més exigents (jocs, edició de vídeo, so professional) segueix sent habitual instal·lar targetes dedicades a les ranures PCIe per aconseguir millor rendiment i més connectivitat.
Disc dur, SSD i unitats òptiques
El disc dur ha estat durant dècades el principal dispositiu d'emmagatzematge massiu dels PC. Al seu interior trobem diversos plats de metall recoberts per una capa magnètica, que giren a gran velocitat (habitualment 5400 o 7200 rpm en equips domèstics, fins a 10.000 rpm en models d'alta gamma). Un capçal lector/escriptor es mou sobre aquests plats per llegir o gravar la informació.
La superfície de cada plat s'organitza a pistes concèntriques, que alhora es divideixen en sectors. El més habitual és que cada sector emmagatzemi 512 bytes (encara que en formats moderns poden ser 4096 bytes). Diversos sectors formen un clúster, que és la unitat mínima d'espai que el sistema de fitxers pot assignar a un fitxer. Si el clúster és de 4 KB i guardem un fitxer d'1 KB, en realitat ocuparà 4 KB complets.
En triar un disc dur clàssic ens fixarem sobretot en el seu capacitat (GB o TB) i en la velocitat de gir. Un disc a 7200 rpm sol oferir millors temps d'accés que un a 5400 rpm, cosa que es tradueix en un sistema una mica més àgil. També importa el tipus dinterfície: els vells discos IDE han estat reemplaçats per SATA, molt més ràpids i fiables.
Al costat dels discos mecànics, avui són molt comuns les unitats SSD (Solid State Drive), que emmagatzemen les dades en xips de memòria flaix, sense parts mòbils. Ofereixen velocitats de lectura i escriptura molt superiors i temps d'accés gairebé instantanis, cosa que accelera de manera notable l'arrencada del sistema operatiu i la càrrega de programes i jocs.
Quant a les unitats òptiques (CD/DVD), encara que han perdut protagonisme a favor de les descàrregues digitals i les memòries USB, segueixen presents a molts equips. Es diferencien per les velocitats de lectura i enregistrament, que s'indiquen amb un nombre seguit de “x” (per exemple, 52x/24x/52x). En el cas dels DVD, també importa si admeten discs de doble capa, que dupliquen la capacitat dels DVD estàndard.
Monitors i pantalles
El monitor és el principal perifèric de sortida de l'ordinador i condiciona molt l'experiència d'ús, tant per treballar com per jugar o veure contingut multimèdia. Tradicionalment s'utilitzaven monitors CRT (de tub), voluminosos i amb una freqüència de refresc que havia de ser prou alta (per sobre de 60 Hz) per evitar parpellejos molestos.
Avui la norma són les pantalles planes LCD, LED i variants com OLED. En aquests monitors entren en joc diverses característiques: la resolució nativa (per exemple, 1920×1080, 2560×1440, 3840×2160), la mida en polzades, el tipus de panell i el temps de resposta.
El temps de resposta mesura quant triga un píxel a canviar d'un estat a un altre, a mil·lisegons. Un temps de resposta alt pot provocar esteles o “fantasmes” en escenes en moviment ràpid, cosa que resulta especialment molest en videojocs o en desplaçar elements en pantalla.
Aquestes pantalles tenen una resolució nativa fixa. Si es treballa a una altra resolució diferent, la imatge es reescala i es perd nitidesa. Per això és recomanable utilitzar sempre la resolució recomanada pel fabricant, combinada amb el tipus de connexió adequat (HDMI, DisplayPort, DVI) per treure el màxim profit a la qualitat d'imatge.
En triar un monitor convé valorar l'ús principal: per a ofimàtica pot ser suficient una pantalla Full HD amb bona mida; per a edició d'imatge interessen més la fidelitat de color i la resolució; i per a jocs entren en joc factors com taxes de refresc elevades (120 Hz, 144 Hz o més) i tecnologies de sincronització adaptativa.
La clau perquè un PC rendeixi bé és que tots els seus components estiguin més o menys equilibrats: un gran processador amb molt poca RAM, una targeta gràfica fluixa o un disc dur lentíssim no et donaran un equip rodó. Mirar només els GHz del micro o els GB del disc sense tenir en compte la resta és la manera més senzilla d'acabar amb un “motor de cotxe de carreres ficat a la carrosseria d'un utilitari”. Quan entens què fa cada peça i com es relaciona amb les altres, és molt més fàcil triar, muntar o actualitzar el maquinari de forma intel·ligent i aprofitar al màxim el teu PC.