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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso Básico de Computadores e Informática/5. Cierre/26. Qué estudiar después de computación básica/video.en.vtt

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+
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+Platzi, effective professional education. Great. We’ve reached the end of our course. I’m
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+you to put it into practice. When you start something new, it can be really overwhelming
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+
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+
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+not only that, but also to take our quiz. It’s a
+
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+simple quiz designed so you can review what you’ve learned in the course, and
+
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+
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+students on Platzi are the most important thing. Now, what’s next? You decide.
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+Platzi, educación profesional efectiva. Muy bien. Llegamos al final de nuestro curso. Estoy
+
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+superfeliz. Espero de corazón que te haya servido. Si necesitas que te
+
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+ayude con cualquier cosa, escríbeme un tuit, que estaré superpendiente. No me lo
+
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+mandes al DM, están saturados mis mensajes directos en Twitter. Mándame un
+
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+tuit así: @celismx. "Oye, ¿qué opinas de tal cosa?" "Oye, quiero comprar una
+
+00:00:27.180 --> 00:00:32.020
+computadora, ¿qué opinas de tal computadora?" Yo te ayudo siempre. Respondo mis
+
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+tuits. Me encanta estar en contacto contigo a través de ahí. Podemos platicar
+
+00:00:36.020 --> 00:00:41.020
+todo lo que quieras. Además, ahora ya tienes el conocimiento, queda de
+
+00:00:41.020 --> 00:00:45.940
+ti que pongas la práctica. Cuando uno empieza algo nuevo, puede ser superabrumador
+
+00:00:45.940 --> 00:00:51.300
+y lo entiendo perfectamente. Hay dos opciones: podemos rendirnos o podemos practicar.
+
+00:00:51.300 --> 00:00:56.480
+Todo lo que quieras hacer, gestionar tus contraseñas, registrarte, puedes hacerlo. No importa
+
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+qué has estudiado, no importa qué práctica tienes. A lo mejor es
+
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+tu primera computadora. No te preocupes, tienes las bases para comenzar a trabajar
+
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+en ella. Y con esto dicho, te invito a que practiques, pero
+
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+no solo eso, también a que vayas a nuestro examen. Es un examen
+
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+simple hecho para que puedas repasar lo aprendido en el curso y
+
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+al final te va a pedir una evaluación. No te olvides dejarme un
+
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+yo voy a entenderlo. Dime todo lo que te molestó de este
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+curso, que podemos regrabarlo para ti si nos lo pides. Recuerda que nuestros
+
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+estudiantes en Platzi son lo más importante. Ahora, ¿qué sigue? Tú decides.
+
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+Al tener una computadora y tener internet, tienes el mundo a tus pies.
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+cosas de desarrollo, ingeniería, aplicaciones móviles, ciencia de datos. Más bien, cuando termines
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+00:00:01.470 --> 00:00:08.440
+Platzi, formação profissional eficaz. Muito bem. Chegámos ao fim do nosso curso. Estou
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+superfeliz. Espero sinceramente que tenha sido útil para ti. Se precisares que eu
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+te ajude com alguma coisa, envia-me um tweet, que estarei superatento. Não me
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+enviem mensagens privadas, as minhas mensagens diretas no Twitter estão saturadas. Enviem-me um
+
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+
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+o teu primeiro computador. Não te preocupes, tens as bases para começares a trabalhar
+
+00:01:05.239 --> 00:01:09.620
+nele. E, dito isto, convido-te a praticares, mas
+
+00:01:09.620 --> 00:01:14.080
+não só isso, também a fazeres o nosso teste. É um teste
+
+00:01:14.080 --> 00:01:18.080
+simples, feito para que possas rever o que aprendeste no curso e
+
+00:01:18.080 --> 00:01:21.140
+no final vai pedir-te uma avaliação. Não te esqueças de me deixar uma
+
+00:01:21.140 --> 00:01:24.340
+"avaliação" de cinco estrelas se gostaste. E se não gostaste,
+
+00:01:24.340 --> 00:01:27.580
+não me deixes nenhuma "avaliação", vai ao Twitter e grita comigo. Não há problema,
+
+00:01:27.580 --> 00:01:30.760
+eu vou compreender. Diz-me tudo o que te incomodou neste
+
+00:01:30.760 --> 00:01:35.130
+curso, que podemos regravá-lo para ti se nos pedires. Lembra-te que os nossos
+
+00:01:35.130 --> 00:01:41.040
+alunos na Platzi são o mais importante. Agora, o que se segue? Tu decides.
+
+00:01:41.040 --> 00:01:45.240
+Ao ter um computador e internet, tens o mundo aos teus pés.
+
+00:01:45.240 --> 00:01:49.340
+Podes seguir o caminho do desenvolvimento web, podes seguir o caminho da
+
+00:01:49.340 --> 00:01:54.300
+arte, Photoshop, Illustrator, tudo isso. Podes seguir a área de produção de
+
+00:01:54.300 --> 00:01:58.620
+vídeo. Temos cursos na Platzi. Podes seguir para o marketing, podes seguir para
+
+00:01:58.620 --> 00:02:04.420
+assuntos de desenvolvimento, engenharia, aplicações móveis, ciência de dados. Na verdade, quando terminares
+
+00:02:04.420 --> 00:02:09.240
+o exame e obtiveres o teu diploma, envia-me um tweet para @celismx. Aqui
+
+00:02:09.240 --> 00:02:13.420
+vai aparecer magicamente o meu Twitter, e aí podes enviar-me um tweet
+
+00:02:13.420 --> 00:02:17.480
+para dizeres: «Olá, professor», ou «Olá», como quiseres chamar-me, não me
+
+00:02:17.480 --> 00:02:23.540
+importa. «Professor Celis, terminei o seu curso de informática básica e agora decidi que
+
+00:02:23.540 --> 00:02:26.600
+vou dedicar-me a tal». Vou ficar muito
+
+00:02:26.600 --> 00:02:30.920
+feliz em ajudá-lo e apoiá-lo no seu caminho. Dito isto, obrigado por
+
+00:02:30.920 --> 00:02:35.600
+fazer o curso. Até breve. Eu sou o Celis, Ricardo Celis. Trabalho
+
+00:02:35.600 --> 00:02:39.740
+aqui na Platzi. Adoro ensinar e espero ter sido muito útil
+
+00:02:39.740 --> 00:02:44.260
+para ti neste percurso. Obrigado. Vemo-nos num próximo curso.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso Básico de Computadores e Informática/5. Cierre/26. Qué estudiar después de computación básica/video_url.txt

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+Total clases en disco: 26

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/10. GPUs Procesadores gráficos y de AI/video.1.vtt

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+WEBVTT
+
+00:00:00.000 --> 00:00:08.760
+Las primeras computadoras no tenían pantalla, las primeras computadoras cuando tú les colocabas datos y hacías cálculos de cómputo, te imprimían los cálculos.
+
+00:00:08.760 --> 00:00:17.320
+Las primeras pantallas realmente no eran de computadoras, eran un instrumento electrónico para ver las ondas electromagnéticas llamada osciloscopio.
+
+00:00:17.320 --> 00:00:27.560
+Y unos ingenieros encontraron cómo usar la imagen del osciloscopio para colocar dos palitos y una bolita que rebotaba y así nace el primer videojuego de la historia, Pong.
+
+00:00:27.560 --> 00:00:35.240
+Desde ese momento, los videojuegos empezaron a usar la computación para empujar cada vez más lo que era posible a nivel gráfico.
+
+00:00:35.240 --> 00:00:39.240
+Primero hubo gráficos de videojuego antes de que hubieran sistemas operativos gráficos.
+
+00:00:39.240 --> 00:00:47.440
+En sistemas UNIX o en DOS, uno podía jugar juegos como Tetris, Prince of Persia, sin necesidad de tener todavía ventanas,
+
+00:00:47.440 --> 00:00:54.240
+porque cargaban cada una de estas pantallas y eran juegos muy sencillos que llevaban al máximo la capacidad de los chips.
+
+00:00:54.240 --> 00:00:59.520
+Por décadas, si no fuera por los videojuegos, no habríamos llevado los chips a su máximo nivel.
+
+00:00:59.520 --> 00:01:08.480
+Y como estábamos llevando estos chips a su máximo nivel, empezó a existir una industria que creaba chips específicamente para poner a correr esos gráficos,
+
+00:01:08.480 --> 00:01:14.880
+para diseño gráfico, para producción audiovisual de efectos especiales, pero sobre todo para videojuegos.
+
+00:01:14.880 --> 00:01:18.800
+Esos chips se llaman Unidades de Procesamiento Gráfico o GPUs.
+
+00:01:18.800 --> 00:01:21.160
+¿Cuál es la diferencia entre una CPU y una GPU?
+
+00:01:21.160 --> 00:01:26.680
+Como ya hemos visto en este curso, las CPUs procesan de manera seria la información a través de ciclos,
+
+00:01:26.680 --> 00:01:31.240
+y tienen millones de transistores que hacen cálculos matemáticos hipercomplejos,
+
+00:01:31.240 --> 00:01:34.600
+porque eso es lo que se necesita para correr una hoja de cálculo en Excel,
+
+00:01:34.600 --> 00:01:38.000
+eso es lo que se necesita para los cálculos que necesitan navegar una página web,
+
+00:01:38.000 --> 00:01:40.680
+y todo lo que hacemos en una computadora normal.
+
+00:01:40.680 --> 00:01:47.840
+Una GPU realmente son muchísimos, muchísimos núcleos de procesadores chiquitos,
+
+00:01:47.840 --> 00:01:55.760
+que hacen muchos menos cálculos con mucho menos poder, pero como son muchísimos núcleos, los hacen al mismo tiempo.
+
+00:01:55.760 --> 00:02:04.400
+Representar una imagen en pantalla es representar un cálculo de una matriz de millones de puntos de luz, conocida como pixeles.
+
+00:02:04.400 --> 00:02:12.760
+Cada uno de esos puntos tiene que calcular cuánto va a ser el brillo que tienen a partir de prender el rojo, el verde o el azul,
+
+00:02:12.760 --> 00:02:15.320
+y ese brillo tiene que calcularse al mismo tiempo.
+
+00:02:15.320 --> 00:02:20.440
+¿Recuerdan en el pasado que algunas imágenes cargaban como si fuera una línea detrás de otra?
+
+00:02:20.440 --> 00:02:23.360
+Eso es procesamiento serial, lo que haría una CPU.
+
+00:02:23.360 --> 00:02:30.000
+Que la imagen de repente cargue y vaya cambiando dinámicamente es procesamiento paralelo, esa es la magia de una GPU.
+
+00:02:30.000 --> 00:02:34.520
+Tú puedes ver los pixeles, los pixeles de un teléfono, sobre todo un teléfono moderno,
+
+00:02:34.520 --> 00:02:40.920
+ese rojo, verde y azul, son muy chiquitos porque son microscópicos, por más de que acerques el ojo, no los vas a alcanzar a ver.
+
+00:02:40.960 --> 00:02:45.480
+Pero si tienes un monitor de toda la vida, uno de estos monitores que no tiene tanta resolución,
+
+00:02:45.480 --> 00:02:50.760
+puedes agarrar el monitor y acercar los ojos mucho, mucho, mucho a la pantalla mientras está prendida
+
+00:02:50.760 --> 00:02:54.640
+y vas a alcanzar a ver las líneas de rojo, verde y azul con tus ojos humanos.
+
+00:02:54.640 --> 00:03:01.600
+NVIDIA y ATI, que luego fue adquirida por AMD, crearon esta industria de las tarjetas gráficas.
+
+00:03:01.600 --> 00:03:06.440
+De hecho, si no fuera por esa industria, no habría crecido la industria de las consolas de videojuegos.
+
+00:03:06.440 --> 00:03:11.680
+Una consola de videojuegos, en esencia, es una computadora que tiene todas las partes de una computadora por dentro,
+
+00:03:11.680 --> 00:03:17.200
+pero cuyo sistema operativo está específicamente optimizado para la reproducción de videojuegos,
+
+00:03:17.200 --> 00:03:19.800
+y sus chips incluyen GPUs, por supuesto.
+
+00:03:19.800 --> 00:03:24.000
+Cuando tuvimos la clase de sistemas operativos, aprendimos de interrupciones,
+
+00:03:24.000 --> 00:03:28.480
+estos mecanismos que tiene el sistema operativo para darle prioridad a algunos procesos contra otros.
+
+00:03:28.480 --> 00:03:32.800
+Por eso, por ejemplo, cuando tu computadora está muy colgada haciendo un proceso muy complejo,
+
+00:03:32.800 --> 00:03:37.920
+tu mouse se puede mover a alta velocidad, porque el mouse tiene una alta prioridad en la jerarquía.
+
+00:03:37.920 --> 00:03:44.920
+Cuando se procesa una pantalla, imagínate que la GPU se cuelgue y solamente tengas imagen en el 75% de la pantalla
+
+00:03:44.920 --> 00:03:47.640
+y el resto se quede quieto. Sería extraño, ¿verdad?
+
+00:03:47.640 --> 00:03:52.880
+Así que las GPUs fueron originalmente diseñadas para que toda la pantalla tenga la misma prioridad,
+
+00:03:52.880 --> 00:03:55.320
+a través de un sistema que se conoce como pipelines.
+
+00:03:55.320 --> 00:03:59.160
+En resumen, los primeros circuitos de GPU eran circuitos sencillos,
+
+00:03:59.160 --> 00:04:02.160
+donde simplemente estaban encargados de sectores de la pantalla.
+
+00:04:02.160 --> 00:04:06.440
+Todos los sectores de la pantalla tienen la misma prioridad y todos tienen que representar una imagen.
+
+00:04:06.440 --> 00:04:09.480
+No eran nada versátiles de programar, pero por la ley de Moore,
+
+00:04:09.480 --> 00:04:13.080
+a medida que aumentaba exponencialmente la complejidad de los transistores,
+
+00:04:13.080 --> 00:04:19.520
+empezaron a emerger características como la característica de generar texturas
+
+00:04:19.520 --> 00:04:24.320
+y se programaron shaders y luces y cálculos de física,
+
+00:04:24.320 --> 00:04:28.760
+porque todo lo que necesitaba procesamiento paralelo, como pasa mucho en los videojuegos,
+
+00:04:28.760 --> 00:04:35.000
+se podía pasar por estos cientos de miles de núcleos que hacen cálculos paralelos de alta velocidad.
+
+00:04:35.000 --> 00:04:37.440
+Y emergió un nuevo tipo de computación paralela,
+
+00:04:37.440 --> 00:04:41.280
+que es la forma en la que funciona toda la industria de los efectos especiales,
+
+00:04:41.280 --> 00:04:42.880
+de los videojuegos, de la animación.
+
+00:04:42.880 --> 00:04:47.520
+Pero como necesita nunca trabarse, no puede usar la memoria RAM tradicional
+
+00:04:47.520 --> 00:04:49.880
+que en una computadora está muy lejos del chip.
+
+00:04:49.880 --> 00:04:53.080
+Esto es mucho antes de los System on a Chip, que tienen todo integrado.
+
+00:04:53.080 --> 00:04:58.120
+Así que las GPUs son tarjetas que, además de tener estos procesadores gráficos,
+
+00:04:58.120 --> 00:05:01.120
+tienen una memoria especial independiente.
+
+00:05:01.120 --> 00:05:05.840
+Esa memoria se conoce como VRAM y es la memoria de RAM de video,
+
+00:05:05.840 --> 00:05:09.920
+una memoria volátil específicamente para esa computación paralela.
+
+00:05:09.920 --> 00:05:13.680
+Así que cuando uno empieza a jugar videojuegos, uno carga datos en la VRAM.
+
+00:05:13.680 --> 00:05:18.800
+Ahí es donde se cargan las texturas de tu videojuego, los polígonos y todos esos cálculos de física que vas a usar
+
+00:05:18.800 --> 00:05:20.480
+cuando estás jugando un juego tridimensional.
+
+00:05:20.480 --> 00:05:22.960
+¿Qué otras cosas requieren procesamiento paralelo?
+
+00:05:22.960 --> 00:05:24.800
+Por ejemplo, el mundo.
+
+00:05:24.840 --> 00:05:30.520
+Cuando tú quieres modelar el sistema de las nubes para poder predecir el clima,
+
+00:05:30.520 --> 00:05:34.040
+pues eso es el procesamiento paralelo de muchísimas variables al mismo tiempo.
+
+00:05:34.040 --> 00:05:37.320
+Así que las GPUs eran ideales para simulación.
+
+00:05:37.320 --> 00:05:43.360
+Hubo una época en la que investigadores que creaban supercomputadoras para simulaciones de física,
+
+00:05:43.360 --> 00:05:45.640
+de estrellas, agujeros negros, etcétera,
+
+00:05:45.640 --> 00:05:49.560
+se dieron cuenta que el chip del PlayStation 3,
+
+00:05:49.560 --> 00:05:54.400
+un chip creado por IBM que combinaba CPU y GPU para los videojuegos de PlayStation 3,
+
+00:05:54.400 --> 00:05:56.600
+era increíblemente eficiente.
+
+00:05:56.600 --> 00:05:59.880
+Y como en el PlayStation 3 se puede instalar Linux de toda la vida,
+
+00:05:59.880 --> 00:06:06.040
+empezaron a comprar PlayStation 3 en masa y a crear clústeres de PlayStation con Linux
+
+00:06:06.040 --> 00:06:09.520
+para hacer simulaciones y fabricar supercomputadoras.
+
+00:06:09.520 --> 00:06:12.120
+Mucho más barato de lo que cuesta una supercomputadora.
+
+00:06:12.120 --> 00:06:16.840
+Porque al final del día, un videojuego no es más que una simulación del mundo real.
+
+00:06:16.840 --> 00:06:19.160
+Así que me servía perfecto para la física,
+
+00:06:19.160 --> 00:06:23.200
+porque el dinero Sony, Microsoft con el Xbox o Nintendo con...
+
+00:06:23.200 --> 00:06:24.840
+Bueno, Nintendo es una excepción, la verdad.
+
+00:06:24.840 --> 00:06:26.880
+Nintendo sí hace plata con las consolas.
+
+00:06:26.880 --> 00:06:30.480
+Pero Sony y Microsoft no hacen dinero con el PlayStation o con el Xbox.
+
+00:06:30.480 --> 00:06:34.600
+Lo venden a pérdida porque ganan dinero con la venta de los videojuegos.
+
+00:06:34.600 --> 00:06:36.840
+PlayStation 3 era vendido a pérdida.
+
+00:06:36.840 --> 00:06:40.560
+Así que PlayStation estaba perdiendo dinero haciendo todas estas consolas
+
+00:06:40.560 --> 00:06:44.480
+para las que nunca se iban a comprar videojuegos porque las estaban usando científicos
+
+00:06:44.480 --> 00:06:47.440
+y pues cerraron el chorro y dejaron de permitir esto.
+
+00:06:47.440 --> 00:06:49.000
+Pero por un momento mágico.
+
+00:06:49.120 --> 00:06:51.520
+La computación científica corría en PlayStation.
+
+00:06:51.520 --> 00:06:54.760
+La inteligencia artificial también es procesamiento paralelo.
+
+00:06:54.760 --> 00:06:59.400
+Cuando tú usas un modelo de lenguaje e inteligencia artificial para generar un texto,
+
+00:06:59.400 --> 00:07:03.720
+el modelo de lenguaje empieza a recorrer un árbol gigantesco
+
+00:07:03.720 --> 00:07:07.200
+de la estructura del lenguaje humano con el que fue entrenado.
+
+00:07:07.200 --> 00:07:10.600
+Y trata de encontrar diferentes caminos para responder una pregunta
+
+00:07:10.600 --> 00:07:14.200
+que tú le haces a ChatGPT o a DeepSeek o a Cloud o a Gemini
+
+00:07:14.200 --> 00:07:17.000
+o al modelo que estés usando en el momento en el que estés viendo este curso.
+
+00:07:17.000 --> 00:07:23.120
+El punto es que ese procesamiento paralelo ocurre en GPUs originalmente,
+
+00:07:23.120 --> 00:07:26.800
+pero luego hemos empezado a usar chips especializados, pero eso viene más adelante.
+
+00:07:26.800 --> 00:07:31.640
+Inicialmente, los primeros modelos de inteligencia artificial antes de la superinteligencia
+
+00:07:31.640 --> 00:07:33.400
+fueron entrenados en GPUs.
+
+00:07:33.400 --> 00:07:38.640
+Los autónomos como los Tesla o Waymo de Google usan GPUs
+
+00:07:38.640 --> 00:07:43.480
+porque así como una GPU tiene que procesar al mismo tiempo cada pixel de una pantalla,
+
+00:07:44.280 --> 00:07:50.520
+un automóvil usa las cámaras y los radares que tiene en el marco del automóvil,
+
+00:07:50.520 --> 00:07:53.600
+en su estructura, para capturar imágenes del mundo exterior.
+
+00:07:53.600 --> 00:07:57.760
+Esa captura de imágenes tiene que ser procesada en tiempo real para convertirla
+
+00:07:57.760 --> 00:08:02.040
+en los polígonos tridimensionales que le permiten a un algoritmo de inteligencia artificial
+
+00:08:02.040 --> 00:08:05.080
+decidir si el auto va a frenar, acelerar o moverse.
+
+00:08:05.080 --> 00:08:10.720
+Sin GPUs, ese procesamiento paralelo de alta velocidad de cálculos relativamente simples,
+
+00:08:10.720 --> 00:08:13.040
+pero millones al mismo tiempo, no sería posible.
+
+00:08:13.080 --> 00:08:17.560
+Las CPUs normales se programan con un lenguaje ensamblador.
+
+00:08:17.560 --> 00:08:21.280
+Ese lenguaje es el que arranca el kernel y el que habla el sistema operativo.
+
+00:08:21.280 --> 00:08:26.960
+Las aplicaciones se programan en lenguajes como C++, Python, Visual Basic, entre otros.
+
+00:08:26.960 --> 00:08:30.560
+Pero todos esos lenguajes compilan al lenguaje ensamblador de la CPU.
+
+00:08:30.560 --> 00:08:32.640
+Las GPUs tienen algo muy parecido.
+
+00:08:32.640 --> 00:08:36.480
+Y fabricantes como Nvidia han creado lenguajes intermedios
+
+00:08:36.480 --> 00:08:39.680
+para que los programadores le hablen al metal,
+
+00:08:39.680 --> 00:08:42.320
+para que puedan programar el chip de la GPU.
+
+00:08:42.400 --> 00:08:46.200
+El más popular en este momento se llama CUDA de Nvidia.
+
+00:08:46.200 --> 00:08:48.480
+Inicialmente pensaba para videojuegos,
+
+00:08:48.480 --> 00:08:52.840
+CUDA es parte de la razón por la que la revolución de la inteligencia artificial es posible.
+
+00:08:52.840 --> 00:08:55.720
+Porque permite hacer estos cálculos masivos,
+
+00:08:55.720 --> 00:09:00.840
+reprogramando el comportamiento de chips que originalmente fueron pensados para mover pixeles.
+
+00:09:00.840 --> 00:09:07.600
+Las GPUs también se programan y se diseñan a nivel físico de hardware con consideraciones distintas.
+
+00:09:07.600 --> 00:09:09.880
+La CPU, que es el procesador que arranca el sistema operativo,
+
+00:09:09.880 --> 00:09:13.760
+está en el corazón de la tarjeta madre de una computadora,
+
+00:09:13.760 --> 00:09:16.160
+o de la tarjeta central de un teléfono.
+
+00:09:16.160 --> 00:09:21.440
+Pero la GPU se conecta a alta velocidad a través de un puerto que se llama PCI-E.
+
+00:09:21.440 --> 00:09:27.640
+Que es un puerto, es una serie de muesquitas que se conectan directamente a la electrónica de la tarjeta madre.
+
+00:09:27.640 --> 00:09:31.400
+En un teléfono, o en una computadora de Apple que tienen System on a Chip,
+
+00:09:31.400 --> 00:09:35.360
+las GPUs directamente están pegadas a la CPU en el System on a Chip,
+
+00:09:35.360 --> 00:09:36.840
+como lo vimos en la clase anterior.
+
+00:09:36.840 --> 00:09:43.800
+En una computadora normal, la CPU tiene un ventilador o un sistema de refrigeración por agua que enfría a la CPU.
+
+00:09:43.800 --> 00:09:48.640
+Pero las GPUs también se calientan, así que tienen sus propios sistemas de enfriamiento paralelo,
+
+00:09:48.640 --> 00:09:51.840
+sus propios ventiladores o su propia refrigeración de agua.
+
+00:09:51.840 --> 00:09:55.400
+En algunos casos, como en las computadoras de videojuegos más poderosas,
+
+00:09:55.400 --> 00:09:57.880
+o en las computadoras de render de efectos especiales,
+
+00:09:57.880 --> 00:10:02.120
+o en las supercomputadoras de simulación para efectos científicos,
+
+00:10:02.120 --> 00:10:04.360
+llegan a enfriarlas con aceite.
+
+00:10:04.360 --> 00:10:10.920
+El aceite no conduce la electricidad, así que hay computadoras que se hunden en aceite para que el aceite disipe el calor.
+
+00:10:10.920 --> 00:10:14.480
+Más adelante vamos a hablar de codecs, que son codificadores de codificadores.
+
+00:10:14.480 --> 00:10:19.760
+Un tipo de algoritmo de compresión y descompresión que es, por ejemplo, la forma en la que funciona el video.
+
+00:10:19.760 --> 00:10:23.960
+Los videos antes eran súper pesados y ahora son mucho más livianos.
+
+00:10:23.960 --> 00:10:26.920
+Antes teníamos Blu-rays y ahora tenemos YouTube y Netflix.
+
+00:10:26.920 --> 00:10:31.640
+Pero esos son algoritmos que gastan muchísimo de el chip.
+
+00:10:31.640 --> 00:10:34.240
+Y antes usaban la GPU y mucho antes la CPU.
+
+00:10:34.240 --> 00:10:39.320
+Ahora usan transistores especializados dentro de la GPU como instrucciones
+
+00:10:39.320 --> 00:10:44.800
+que solamente se encargan de codificar y decodificar video, usando mucho menos electricidad.
+
+00:10:44.800 --> 00:10:47.160
+Lo mismo pasa con la simulación de ciertos videojuegos.
+
+00:10:47.160 --> 00:10:51.440
+Los videojuegos empezaron, por ejemplo, a simular el comportamiento de los fotones del mundo real,
+
+00:10:51.440 --> 00:10:55.040
+el comportamiento de la luz, con una técnica llamada Ray Tracing,
+
+00:10:55.040 --> 00:11:00.960
+que inicialmente se programaba en código, pero ahora se crean el transistor en los chips
+
+00:11:00.960 --> 00:11:04.400
+y la GPU tiene unidades específicamente diseñadas para Ray Tracing.
+
+00:11:04.400 --> 00:11:06.440
+Con la Inteligencia Artificial pasa lo mismo.
+
+00:11:06.440 --> 00:11:11.720
+La Inteligencia Artificial es, en esencia, multiplicación de matrices y recorrido de árboles.
+
+00:11:11.720 --> 00:11:17.000
+Eso se puede programar en el chip y es la esencia de las unidades de procesamiento neural.
+
+00:11:17.000 --> 00:11:20.760
+NVIDIA, por ejemplo, tiene unos chips que solo hacen eso, que vamos a ver más adelante.
+
+00:11:20.760 --> 00:11:25.560
+Antes de que la Inteligencia Artificial consumiera masivas cantidades de chips gráficos,
+
+00:11:25.560 --> 00:11:27.560
+lo hizo las criptomonedas.
+
+00:11:27.600 --> 00:11:30.640
+Bitcoin y casi todas las criptomonedas que usan blockchain
+
+00:11:30.640 --> 00:11:33.800
+requieren hacer un tipo de cálculo matemático muy particular
+
+00:11:33.800 --> 00:11:36.400
+para que el blockchain funcione de manera cifrada.
+
+00:11:36.400 --> 00:11:41.200
+Ese cálculo es más amigable en procesamiento paralelo que en procesamiento serial,
+
+00:11:41.200 --> 00:11:43.080
+así que aprovecha las GPUs.
+
+00:11:43.080 --> 00:11:48.560
+Y como Bitcoin recompensa con criptomonedas a las personas que hacen este proceso
+
+00:11:48.560 --> 00:11:52.120
+de ejecutar las ecuaciones matemáticas, llamado criptominería,
+
+00:11:52.120 --> 00:11:54.200
+se creó toda una industria de minería de Bitcoin,
+
+00:11:54.200 --> 00:11:58.600
+que es poner a correr estas GPUs al máximo en grandes granjas de servidores
+
+00:11:58.600 --> 00:12:02.200
+pegadas a granjas de hidroeléctricas, plantas de energía nuclear,
+
+00:12:02.200 --> 00:12:04.280
+energía basada en gas, etc.
+
+00:12:04.280 --> 00:12:07.800
+Hay países enteros que tienen cosas así, como por ejemplo El Salvador.
+
+00:12:07.800 --> 00:12:12.880
+Eso hizo que la demanda de chips aumentara justo antes de que llegara la Inteligencia Artificial.
+
+00:12:12.880 --> 00:12:16.880
+No es como que las GPUs hayan abandonado la industria de los videojuegos.
+
+00:12:16.880 --> 00:12:18.400
+Todavía hay mucha innovación.
+
+00:12:18.400 --> 00:12:22.840
+Valve, la empresa detrás de juegos como Portal, Half-Life y el sistema Steam,
+
+00:12:22.840 --> 00:12:25.200
+tiene un sistema operativo llamado SteamOS,
+
+00:12:25.200 --> 00:12:28.280
+que reemplaza el sistema operativo que estás creando en tu computadora
+
+00:12:28.280 --> 00:12:31.280
+para maximizar el uso de recursos para un videojuego,
+
+00:12:31.280 --> 00:12:34.880
+de tal manera que tu computadora se vuelve en esencia una consola de videojuegos.
+
+00:12:34.880 --> 00:12:38.080
+También la realidad aumentada y la realidad virtual
+
+00:12:38.080 --> 00:12:41.400
+han aumentado la necesidad de procesadores gráficos,
+
+00:12:41.400 --> 00:12:45.000
+porque en cada ojo estás procesando dos pantallas distintas
+
+00:12:45.000 --> 00:12:49.800
+para crear esa sensación de tridimensionalidad y presencia que tiene la realidad virtual.
+
+00:12:49.800 --> 00:12:53.640
+Así que aún sigue habiendo mucha innovación gráfica,
+
+00:12:53.640 --> 00:12:56.040
+solo que la Inteligencia Artificial lo absorbió mucho
+
+00:12:56.040 --> 00:12:58.680
+y todavía tenemos mucho de procesamiento científico que hacer.
+
+00:12:58.680 --> 00:13:03.840
+Las GPUs son un procesador revolucionario que avanzó la ciencia humana.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/10. GPUs Procesadores gráficos y de AI/video.2.vtt

@@ -0,0 +1,554 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.000 --> 00:00:08.760
+Las primeras computadoras no tenían pantalla, las primeras computadoras cuando tú les colocabas datos y hacías cálculos de cómputo, te imprimían los cálculos.
+
+00:00:08.760 --> 00:00:17.320
+Las primeras pantallas realmente no eran de computadoras, eran un instrumento electrónico para ver las ondas electromagnéticas llamada osciloscopio.
+
+00:00:17.320 --> 00:00:27.560
+Y unos ingenieros encontraron cómo usar la imagen del osciloscopio para colocar dos palitos y una bolita que rebotaba y así nace el primer videojuego de la historia, Pong.
+
+00:00:27.560 --> 00:00:35.240
+Desde ese momento, los videojuegos empezaron a usar la computación para empujar cada vez más lo que era posible a nivel gráfico.
+
+00:00:35.240 --> 00:00:39.240
+Primero hubo gráficos de videojuego antes de que hubieran sistemas operativos gráficos.
+
+00:00:39.240 --> 00:00:47.440
+En sistemas UNIX o en DOS, uno podía jugar juegos como Tetris, Prince of Persia, sin necesidad de tener todavía ventanas,
+
+00:00:47.440 --> 00:00:54.240
+porque cargaban cada una de estas pantallas y eran juegos muy sencillos que llevaban al máximo la capacidad de los chips.
+
+00:00:54.240 --> 00:00:59.520
+Por décadas, si no fuera por los videojuegos, no habríamos llevado los chips a su máximo nivel.
+
+00:00:59.520 --> 00:01:08.480
+Y como estábamos llevando estos chips a su máximo nivel, empezó a existir una industria que creaba chips específicamente para poner a correr esos gráficos,
+
+00:01:08.480 --> 00:01:14.880
+para diseño gráfico, para producción audiovisual de efectos especiales, pero sobre todo para videojuegos.
+
+00:01:14.880 --> 00:01:18.800
+Esos chips se llaman Unidades de Procesamiento Gráfico o GPUs.
+
+00:01:18.800 --> 00:01:21.160
+¿Cuál es la diferencia entre una CPU y una GPU?
+
+00:01:21.160 --> 00:01:26.680
+Como ya hemos visto en este curso, las CPUs procesan de manera seria la información a través de ciclos,
+
+00:01:26.680 --> 00:01:31.240
+y tienen millones de transistores que hacen cálculos matemáticos hipercomplejos,
+
+00:01:31.240 --> 00:01:34.600
+porque eso es lo que se necesita para correr una hoja de cálculo en Excel,
+
+00:01:34.600 --> 00:01:38.000
+eso es lo que se necesita para los cálculos que necesitan navegar una página web,
+
+00:01:38.000 --> 00:01:40.680
+y todo lo que hacemos en una computadora normal.
+
+00:01:40.680 --> 00:01:47.840
+Una GPU realmente son muchísimos, muchísimos núcleos de procesadores chiquitos,
+
+00:01:47.840 --> 00:01:55.760
+que hacen muchos menos cálculos con mucho menos poder, pero como son muchísimos núcleos, los hacen al mismo tiempo.
+
+00:01:55.760 --> 00:02:04.400
+Representar una imagen en pantalla es representar un cálculo de una matriz de millones de puntos de luz, conocida como pixeles.
+
+00:02:04.400 --> 00:02:12.760
+Cada uno de esos puntos tiene que calcular cuánto va a ser el brillo que tienen a partir de prender el rojo, el verde o el azul,
+
+00:02:12.760 --> 00:02:15.320
+y ese brillo tiene que calcularse al mismo tiempo.
+
+00:02:15.320 --> 00:02:20.480
+¿Recuerdan en el pasado que algunas imágenes cargaban como si fuera una línea detrás de otra?
+
+00:02:20.480 --> 00:02:23.360
+Eso es procesamiento serial, lo que haría una CPU.
+
+00:02:23.360 --> 00:02:30.040
+Que la imagen de repente cargue y vaya cambiando dinámicamente es procesamiento paralelo, esa es la magia de una GPU.
+
+00:02:30.040 --> 00:02:34.520
+Tú puedes ver los pixeles, los pixeles de un teléfono, sobre todo un teléfono moderno,
+
+00:02:34.520 --> 00:02:40.960
+ese rojo, verde y azul, son muy chiquitos porque son microscópicos, por más de que acerques el ojo, no los vas a alcanzar a ver.
+
+00:02:41.000 --> 00:02:45.480
+Pero si tienes un monitor de toda la vida, uno de estos monitores que no tiene tanta resolución,
+
+00:02:45.480 --> 00:02:50.760
+puedes agarrar el monitor y acercar los ojos mucho, mucho, mucho a la pantalla mientras está prendida
+
+00:02:50.760 --> 00:02:54.640
+y vas a alcanzar a ver las líneas de rojo, verde y azul con tus ojos humanos.
+
+00:02:54.640 --> 00:03:01.600
+NVIDIA y ATI, que luego fue adquirida por AMD, crearon esta industria de las tarjetas gráficas.
+
+00:03:01.600 --> 00:03:06.440
+De hecho, si no fuera por esa industria, no habría crecido la industria de las consolas de videojuegos.
+
+00:03:06.440 --> 00:03:11.680
+Una consola de videojuegos, en esencia, es una computadora que tiene todas las partes de una computadora por dentro,
+
+00:03:11.680 --> 00:03:17.200
+pero cuyo sistema operativo está específicamente optimizado para la reproducción de videojuegos,
+
+00:03:17.200 --> 00:03:19.800
+y sus chips incluyen GPUs, por supuesto.
+
+00:03:19.800 --> 00:03:24.000
+Cuando tuvimos la clase de sistemas operativos, aprendimos de interrupciones,
+
+00:03:24.000 --> 00:03:28.480
+estos mecanismos que tiene el sistema operativo para darle prioridad a algunos procesos contra otros.
+
+00:03:28.480 --> 00:03:32.800
+Por eso, por ejemplo, cuando tu computadora está muy colgada haciendo un proceso muy complejo,
+
+00:03:32.800 --> 00:03:37.920
+tu mouse se puede mover a alta velocidad, porque el mouse tiene una alta prioridad en la jerarquía.
+
+00:03:37.920 --> 00:03:44.920
+Cuando se procesa una pantalla, imagínate que la GPU se cuelgue y solamente tengas imagen en el 75% de la pantalla
+
+00:03:44.920 --> 00:03:47.640
+y el resto se quede quieto. Sería extraño, ¿verdad?
+
+00:03:47.640 --> 00:03:52.880
+Así que las GPUs fueron originalmente diseñadas para que toda la pantalla tenga la misma prioridad,
+
+00:03:52.880 --> 00:03:55.320
+a través de un sistema que se conoce como pipelines.
+
+00:03:55.320 --> 00:03:59.160
+En resumen, los primeros circuitos de GPU eran circuitos sencillos,
+
+00:03:59.160 --> 00:04:02.160
+donde simplemente estaban encargados de sectores de la pantalla.
+
+00:04:02.160 --> 00:04:06.440
+Todos los sectores de la pantalla tienen la misma prioridad y todos tienen que representar una imagen.
+
+00:04:06.440 --> 00:04:09.480
+No eran nada versátiles de programar, pero por la ley de Moore,
+
+00:04:09.480 --> 00:04:13.080
+a medida que aumentaba exponencialmente la complejidad de los transistores,
+
+00:04:13.080 --> 00:04:19.520
+empezaron a emerger características como la característica de generar texturas
+
+00:04:19.520 --> 00:04:24.320
+y se programaron shaders y luces y cálculos de física,
+
+00:04:24.320 --> 00:04:28.760
+porque todo lo que necesitaba procesamiento paralelo, como pasa mucho en los videojuegos,
+
+00:04:28.760 --> 00:04:35.000
+se podía pasar por estos cientos de miles de núcleos que hacen cálculos paralelos de alta velocidad.
+
+00:04:35.000 --> 00:04:37.440
+Y emergió un nuevo tipo de computación paralela,
+
+00:04:37.440 --> 00:04:41.280
+que es la forma en la que funciona toda la industria de los efectos especiales,
+
+00:04:41.280 --> 00:04:42.880
+de los videojuegos, de la animación.
+
+00:04:42.880 --> 00:04:47.520
+Pero como necesita nunca trabarse, no puede usar la memoria RAM tradicional
+
+00:04:47.520 --> 00:04:49.880
+que en una computadora está muy lejos del chip.
+
+00:04:49.880 --> 00:04:53.080
+Esto es mucho antes de los System on a Chip, que tienen todo integrado.
+
+00:04:53.080 --> 00:04:58.120
+Así que las GPUs son tarjetas que, además de tener estos procesadores gráficos,
+
+00:04:58.120 --> 00:05:01.120
+tienen una memoria especial independiente.
+
+00:05:01.120 --> 00:05:05.840
+Esa memoria se conoce como VRAM y es la memoria de RAM de video,
+
+00:05:05.840 --> 00:05:09.920
+una memoria volátil específicamente para esa computación paralela.
+
+00:05:09.920 --> 00:05:13.680
+Así que cuando uno empieza a jugar videojuegos, uno carga datos en la VRAM.
+
+00:05:13.680 --> 00:05:18.840
+Ahí es donde se cargan las texturas de tu videojuego, los polígonos y todos esos cálculos de física que vas a usar
+
+00:05:18.840 --> 00:05:20.480
+cuando estás jugando un juego tridimensional.
+
+00:05:20.480 --> 00:05:23.000
+¿Qué otras cosas requieren procesamiento paralelo?
+
+00:05:23.000 --> 00:05:24.840
+Por ejemplo, el mundo.
+
+00:05:24.840 --> 00:05:30.520
+Cuando tú quieres modelar el sistema de las nubes para poder predecir el clima,
+
+00:05:30.520 --> 00:05:34.040
+pues eso es el procesamiento paralelo de muchísimas variables al mismo tiempo.
+
+00:05:34.040 --> 00:05:37.320
+Así que las GPUs eran ideales para simulación.
+
+00:05:37.320 --> 00:05:43.360
+Hubo una época en la que investigadores que creaban supercomputadoras para simulaciones de física,
+
+00:05:43.360 --> 00:05:45.640
+de estrellas, agujeros negros, etc.
+
+00:05:45.640 --> 00:05:52.480
+Se dieron cuenta que el chip del PlayStation 3, un chip creado por IBM que combinaba CPU y GPU
+
+00:05:52.480 --> 00:05:56.520
+para los videojuegos de PlayStation 3, era increíblemente eficiente.
+
+00:05:56.520 --> 00:05:59.840
+Y como en el PlayStation 3 se puede instalar Linux de toda la vida,
+
+00:05:59.840 --> 00:06:06.000
+empezaron a comprar PlayStation 3 en masa y a crear clusters de PlayStation con Linux
+
+00:06:06.000 --> 00:06:09.480
+para hacer simulaciones y fabricar supercomputadoras.
+
+00:06:09.480 --> 00:06:12.080
+Mucho más barato de lo que cuesta una supercomputadora.
+
+00:06:12.080 --> 00:06:16.800
+Porque al final del día, un videojuego no es más que una simulación del mundo real.
+
+00:06:16.800 --> 00:06:19.120
+Así que me servía perfecto para la física.
+
+00:06:19.120 --> 00:06:23.160
+Porque el dinero Sony, Microsoft con el Xbox o Nintendo con...
+
+00:06:23.160 --> 00:06:24.800
+Bueno, Nintendo es una excepción, la verdad.
+
+00:06:24.800 --> 00:06:26.840
+Nintendo sí hace plata con las consolas.
+
+00:06:26.840 --> 00:06:30.440
+Pero Sony y Microsoft no hacen dinero con el PlayStation o con el Xbox.
+
+00:06:30.440 --> 00:06:34.560
+Lo venden a pérdida porque ganan dinero con la venta de los videojuegos.
+
+00:06:34.560 --> 00:06:36.800
+PlayStation 3 era vendido a pérdida.
+
+00:06:36.800 --> 00:06:40.520
+Así que PlayStation estaba perdiendo dinero haciendo todas estas consolas
+
+00:06:40.520 --> 00:06:44.480
+para las que nunca se iban a comprar videojuegos porque las estaban usando científicos.
+
+00:06:44.480 --> 00:06:47.440
+Y pues cerraron el chorro y dejaron de permitir esto.
+
+00:06:47.440 --> 00:06:48.960
+Pero por un momento mágico.
+
+00:06:49.080 --> 00:06:51.560
+La computación científica corría en PlayStation.
+
+00:06:51.560 --> 00:06:54.840
+La inteligencia artificial también es procesamiento paralelo.
+
+00:06:54.840 --> 00:06:59.360
+Cuando tú usas un modelo de lenguaje de inteligencia artificial para generar un texto,
+
+00:06:59.360 --> 00:07:03.680
+el modelo de lenguaje empieza a recorrer un árbol gigantesco
+
+00:07:03.680 --> 00:07:07.240
+de la estructura del lenguaje humano con el que fue entrenado.
+
+00:07:07.240 --> 00:07:10.640
+Y trata de encontrar diferentes caminos para responder una pregunta
+
+00:07:10.640 --> 00:07:14.160
+que tú le haces a ChatGPT o a DeepSeek o a Cloud o a Gemini
+
+00:07:14.160 --> 00:07:17.040
+o al modelo que estés usando en el momento en el que estés viendo este curso.
+
+00:07:17.040 --> 00:07:22.960
+El punto es que ese procesamiento paralelo ocurre en GPUs originalmente,
+
+00:07:22.960 --> 00:07:26.840
+pero luego hemos empezado a usar chips especializados, pero eso viene más adelante.
+
+00:07:26.840 --> 00:07:31.680
+Inicialmente, los primeros modelos de inteligencia artificial antes de la superinteligencia
+
+00:07:31.680 --> 00:07:33.440
+fueron entrenados en GPUs.
+
+00:07:33.440 --> 00:07:38.680
+Los autónomos como los Tesla o Waymo de Google usan GPUs
+
+00:07:38.680 --> 00:07:43.520
+porque así como una GPU tiene que procesar al mismo tiempo cada pixel de una pantalla,
+
+00:07:43.520 --> 00:07:49.440
+un automóvil usa las cámaras y los radares que tiene en el marco del automóvil,
+
+00:07:49.440 --> 00:07:52.760
+en su estructura, para capturar imágenes del mundo exterior.
+
+00:07:52.760 --> 00:07:56.840
+Esa captura de imágenes tiene que ser procesada en tiempo real para convertirla
+
+00:07:56.840 --> 00:08:01.120
+en los polígonos tridimensionales que le permiten a un algoritmo de inteligencia artificial
+
+00:08:01.120 --> 00:08:04.200
+decidir si el auto va a frenar, acelerar o moverse.
+
+00:08:04.200 --> 00:08:09.680
+Sin GPUs, ese procesamiento paralelo de alta velocidad de cálculos relativamente simples,
+
+00:08:09.680 --> 00:08:12.080
+pero millones al mismo tiempo, no sería posible.
+
+00:08:12.080 --> 00:08:16.400
+Las CPUs normales se programan con un lenguaje ensamblador.
+
+00:08:16.400 --> 00:08:20.120
+Ese lenguaje es el que arranca el kernel y el que habla el sistema operativo.
+
+00:08:20.120 --> 00:08:25.760
+Las aplicaciones se programan en lenguajes como C++, Python, Visual Basic, entre otros,
+
+00:08:25.760 --> 00:08:29.440
+pero todos esos lenguajes compilan al lenguaje ensamblador de la CPU.
+
+00:08:29.440 --> 00:08:35.200
+Las GPUs tienen algo muy parecido y fabricantes como Nvidia han creado lenguajes intermedios
+
+00:08:35.200 --> 00:08:41.120
+para que los programadores le hablen al metal para que puedan programar el chip de la GPU.
+
+00:08:41.120 --> 00:08:44.800
+El más popular en este momento se llama CUDA de Nvidia.
+
+00:08:44.800 --> 00:08:49.600
+Inicialmente pensaba para videojuegos, CUDA es parte de la razón por la que la revolución
+
+00:08:49.600 --> 00:08:54.400
+de la inteligencia artificial es posible, porque permite hacer estos cálculos masivos
+
+00:08:54.400 --> 00:08:59.680
+reprogramando el comportamiento de chips que originalmente fueron pensados para mover pixeles.
+
+00:08:59.680 --> 00:09:06.080
+Las GPUs también se programan y se diseñan a nivel físico de hardware con consideraciones distintas.
+
+00:09:06.080 --> 00:09:11.040
+La CPU, que es el procesador que arranca el sistema operativo, está en el corazón de la GPU.
+
+00:09:11.040 --> 00:09:16.160
+El corazón de la tarjeta madre de una computadora, o de la tarjeta central de un teléfono.
+
+00:09:16.160 --> 00:09:21.440
+Pero la GPU se conecta a alta velocidad a través de un puerto que se llama PCI-E,
+
+00:09:21.440 --> 00:09:26.160
+que es un puerto, es una serie de muesquitas que se conectan directamente a la electrónica
+
+00:09:26.160 --> 00:09:27.760
+de la tarjeta madre.
+
+00:09:27.760 --> 00:09:32.560
+En un teléfono o en una computadora de Apple que tienen System on a Chip, las GPUs directamente
+
+00:09:32.560 --> 00:09:36.960
+están pegadas a la CPU en el System on a Chip, como lo vimos en la clase anterior.
+
+00:09:36.960 --> 00:09:41.520
+En una computadora normal, la CPU tiene un ventilador o un sistema de refrigeramiento
+
+00:09:41.520 --> 00:09:46.160
+por agua que enfría la CPU, pero las GPUs también se calientan, así que tienen sus
+
+00:09:46.160 --> 00:09:51.200
+propios sistemas de enfriamiento paralelo, sus propios ventiladores o su propia refrigeración
+
+00:09:51.200 --> 00:09:52.200
+de agua.
+
+00:09:52.200 --> 00:09:56.120
+En algunos casos, como en las computadoras de videojuegos más poderosas, o en las computadoras
+
+00:09:56.120 --> 00:10:01.360
+de render de efectos especiales, o en las supercomputadoras de simulación para efectos
+
+00:10:01.360 --> 00:10:04.520
+científicos, llegan a enfriarlas con aceite.
+
+00:10:04.520 --> 00:10:09.360
+El aceite no conduce la electricidad, así que hay computadoras que se hunden en aceite
+
+00:10:09.360 --> 00:10:11.120
+para que el aceite disipe el calor.
+
+00:10:11.120 --> 00:10:14.880
+Más adelante vamos a hablar de codecs, que son codificadores de codificadores, un tipo
+
+00:10:14.880 --> 00:10:19.160
+de algoritmo de compresión y descompresión que es, por ejemplo, la forma en la que funciona
+
+00:10:19.160 --> 00:10:20.160
+el video.
+
+00:10:20.160 --> 00:10:24.000
+Los videos antes eran súper pesados y ahora son mucho más livianos.
+
+00:10:24.000 --> 00:10:27.200
+Antes teníamos Blu-rays y ahora tenemos YouTube y Netflix.
+
+00:10:27.200 --> 00:10:33.320
+Pero esos son algoritmos que gastan muchísimo de el chip y antes usaban la GPU y mucho
+
+00:10:33.320 --> 00:10:34.720
+antes la CPU.
+
+00:10:34.720 --> 00:10:39.920
+Ahora usan transistores especializados dentro de la GPU como instrucciones que solamente
+
+00:10:39.920 --> 00:10:44.960
+se encargan de codificar y decodificar video, usando mucho menos electricidad.
+
+00:10:44.960 --> 00:10:47.320
+Lo mismo pasa con la simulación de ciertos videojuegos.
+
+00:10:47.320 --> 00:10:50.520
+Los videojuegos empezaron, por ejemplo, a simular el comportamiento de los fotones del
+
+00:10:50.520 --> 00:10:55.880
+mundo real, el comportamiento de la luz, con una técnica llamada Ray Tracing, que inicialmente
+
+00:10:55.880 --> 00:11:01.920
+se programaba en código, pero ahora se crean el transistor en los chips y la GPU tiene
+
+00:11:01.920 --> 00:11:04.560
+unidades específicamente diseñadas para Ray Tracing.
+
+00:11:04.560 --> 00:11:06.520
+Con la Inteligencia Artificial pasa lo mismo.
+
+00:11:06.520 --> 00:11:10.880
+La Inteligencia Artificial es, en esencia, multiplicación de matrices y recorrido de
+
+00:11:10.880 --> 00:11:11.880
+árboles.
+
+00:11:11.880 --> 00:11:16.120
+Eso se puede programar en el chip y es la esencia de las unidades de procesamiento
+
+00:11:16.120 --> 00:11:17.120
+neural.
+
+00:11:17.120 --> 00:11:21.120
+NVIDIA, por ejemplo, tiene unos chips que solo hacen eso, que vamos a ver más adelante.
+
+00:11:21.120 --> 00:11:25.760
+Antes de que la Inteligencia Artificial consumiera masivas cantidades de chips gráficos, lo
+
+00:11:25.760 --> 00:11:27.160
+hizo las criptomonedas.
+
+00:11:27.520 --> 00:11:31.720
+Bitcoin y casi todas las criptomonedas que usan blockchain requieren hacer un tipo de
+
+00:11:31.720 --> 00:11:36.560
+cálculo matemático muy particular para que el blockchain funcione de manera cifrada.
+
+00:11:36.560 --> 00:11:41.380
+Ese cálculo es más amigable en procesamiento paralelo que en procesamiento serial, así
+
+00:11:41.380 --> 00:11:43.080
+que aprovecha las GPUs.
+
+00:11:43.080 --> 00:11:49.120
+Y como Bitcoin recompensa con criptomonedas a las personas que hacen este proceso de ejecutar
+
+00:11:49.120 --> 00:11:53.760
+las ecuaciones matemáticas, llamado criptominería, se creó toda una industria de minería de
+
+00:11:53.760 --> 00:11:58.520
+Bitcoin, que es poner a correr estas GPUs al máximo en grandes granjas de servidores
+
+00:11:58.520 --> 00:12:03.640
+pegadas a granjas de hidroeléctricas, plantas de energía nuclear, energía basada en gas,
+
+00:12:03.640 --> 00:12:04.640
+etc.
+
+00:12:04.640 --> 00:12:08.080
+Hay países enteros que tienen cosas así, como por ejemplo El Salvador.
+
+00:12:08.080 --> 00:12:12.200
+Eso hizo que la demanda de chips aumentara justo antes de que llegara la Inteligencia
+
+00:12:12.200 --> 00:12:13.200
+Artificial.
+
+00:12:13.200 --> 00:12:17.040
+No es como que las GPUs hayan abandonado la industria de los videojuegos.
+
+00:12:17.040 --> 00:12:18.360
+Todavía hay mucha innovación.
+
+00:12:18.360 --> 00:12:23.320
+Valve, la empresa detrás de juegos como Portal, Half-Life y el sistema Steam, tiene un sistema
+
+00:12:23.320 --> 00:12:28.000
+operativo llamado SteamOS que reemplaza el sistema operativo que estás creando en tu
+
+00:12:28.000 --> 00:12:32.640
+computadora para maximizar el uso de recursos para un videojuego, de tal manera que tu computadora
+
+00:12:32.640 --> 00:12:35.360
+se vuelve en esencia una consola de videojuegos.
+
+00:12:35.360 --> 00:12:40.600
+También la realidad aumentada y la realidad virtual han aumentado la necesidad de procesadores
+
+00:12:40.600 --> 00:12:46.560
+gráficos porque en cada ojo estás procesando dos pantallas distintas para crear esa sensación
+
+00:12:46.560 --> 00:12:50.000
+de tridimensionalidad y presencia que tiene la realidad virtual.
+
+00:12:50.000 --> 00:12:55.080
+Así que aún sigue habiendo mucha innovación gráfica, solo que la Inteligencia Artificial
+
+00:12:55.080 --> 00:12:58.800
+lo absorbió mucho y todavía tenemos mucho de procesamiento científico que hacer.
+
+00:12:58.800 --> 00:13:03.000
+Las GPUs son un procesador revolucionario que avanzó la ciencia humana.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/10. GPUs Procesadores gráficos y de AI/video.vtt

@@ -0,0 +1,620 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.000 --> 00:00:08.760
+Las primeras computadoras no tenían pantalla, las primeras computadoras cuando tú les colocabas datos y hacías cálculos de cómputo, te imprimían los cálculos.
+
+00:00:08.760 --> 00:00:17.320
+Las primeras pantallas realmente no eran de computadoras, eran un instrumento electrónico para ver las ondas electromagnéticas llamada osciloscopio.
+
+00:00:17.320 --> 00:00:27.560
+Y unos ingenieros encontraron cómo usar la imagen del osciloscopio para colocar dos palitos y una bolita que rebotaba y así nace el primer videojuego de la historia, Pong.
+
+00:00:27.560 --> 00:00:35.240
+Desde ese momento, los videojuegos empezaron a usar la computación para empujar cada vez más lo que era posible a nivel gráfico.
+
+00:00:35.240 --> 00:00:39.240
+Primero hubo gráficos de videojuego antes de que hubieran sistemas operativos gráficos.
+
+00:00:39.240 --> 00:00:47.440
+En sistemas UNIX o en DOS, uno podía jugar juegos como Tetris, Prince of Persia, sin necesidad de tener todavía ventanas,
+
+00:00:47.440 --> 00:00:54.240
+porque cargaban cada una de estas pantallas y eran juegos muy sencillos que llevaban al máximo la capacidad de los chips.
+
+00:00:54.240 --> 00:00:59.520
+Por décadas, si no fuera por los videojuegos, no habríamos llevado los chips a su máximo nivel.
+
+00:00:59.520 --> 00:01:08.480
+Y como estábamos llevando estos chips a su máximo nivel, empezó a existir una industria que creaba chips específicamente para poner a correr esos gráficos,
+
+00:01:08.480 --> 00:01:14.880
+para diseño gráfico, para producción audiovisual de efectos especiales, pero sobre todo para videojuegos.
+
+00:01:14.880 --> 00:01:18.800
+Esos chips se llaman Unidades de Procesamiento Gráfico o GPUs.
+
+00:01:18.800 --> 00:01:21.160
+¿Cuál es la diferencia entre una CPU y una GPU?
+
+00:01:21.160 --> 00:01:26.680
+Como ya hemos visto en este curso, las CPUs procesan de manera seria la información a través de ciclos,
+
+00:01:26.680 --> 00:01:31.240
+y tienen millones de transistores que hacen cálculos matemáticos hipercomplejos,
+
+00:01:31.240 --> 00:01:34.600
+porque eso es lo que se necesita para correr una hoja de cálculo en Excel,
+
+00:01:34.600 --> 00:01:38.000
+eso es lo que se necesita para los cálculos que necesitan navegar una página web,
+
+00:01:38.000 --> 00:01:40.680
+y todo lo que hacemos en una computadora normal.
+
+00:01:40.680 --> 00:01:47.840
+Una GPU realmente son muchísimos, muchísimos núcleos de procesadores chiquitos,
+
+00:01:47.840 --> 00:01:55.760
+que hacen muchos menos cálculos con mucho menos poder, pero como son muchísimos núcleos, los hacen al mismo tiempo.
+
+00:01:55.760 --> 00:02:04.400
+Representar una imagen en pantalla es representar un cálculo de una matriz de millones de puntos de luz, conocida como pixeles.
+
+00:02:04.400 --> 00:02:12.760
+Cada uno de esos puntos tiene que calcular cuánto va a ser el brillo que tienen a partir de prender el rojo, el verde o el azul,
+
+00:02:12.760 --> 00:02:15.320
+y ese brillo tiene que calcularse al mismo tiempo.
+
+00:02:15.320 --> 00:02:20.440
+¿Recuerdan en el pasado que algunas imágenes cargaban como si fuera una línea detrás de otra?
+
+00:02:20.440 --> 00:02:23.360
+Eso es procesamiento serial, lo que haría una CPU.
+
+00:02:23.360 --> 00:02:30.000
+Que la imagen de repente cargue y vaya cambiando dinámicamente es procesamiento paralelo, esa es la magia de una GPU.
+
+00:02:30.000 --> 00:02:34.520
+Tú puedes ver los pixeles, los pixeles de un teléfono, sobre todo un teléfono moderno,
+
+00:02:34.520 --> 00:02:40.920
+ese rojo, verde y azul, son muy chiquitos porque son microscópicos, por más de que acerques el ojo, no los vas a alcanzar a ver.
+
+00:02:40.960 --> 00:02:45.480
+Pero si tienes un monitor de toda la vida, uno de estos monitores que no tiene tanta resolución,
+
+00:02:45.480 --> 00:02:50.760
+puedes agarrar el monitor y acercar los ojos mucho, mucho, mucho a la pantalla mientras está prendida
+
+00:02:50.760 --> 00:02:54.640
+y vas a alcanzar a ver las líneas de rojo, verde y azul con tus ojos humanos.
+
+00:02:54.640 --> 00:03:01.600
+NVIDIA y ATI, que luego fue adquirida por AMD, crearon esta industria de las tarjetas gráficas.
+
+00:03:01.600 --> 00:03:06.440
+De hecho, si no fuera por esa industria, no habría crecido la industria de las consolas de videojuegos.
+
+00:03:06.440 --> 00:03:11.680
+Una consola de videojuegos, en esencia, es una computadora que tiene todas las partes de una computadora por dentro,
+
+00:03:11.680 --> 00:03:17.200
+pero cuyo sistema operativo está específicamente optimizado para la reproducción de videojuegos,
+
+00:03:17.200 --> 00:03:19.800
+y sus chips incluyen GPUs, por supuesto.
+
+00:03:19.800 --> 00:03:24.000
+Cuando tuvimos la clase de sistemas operativos, aprendimos de interrupciones,
+
+00:03:24.000 --> 00:03:28.480
+estos mecanismos que tiene el sistema operativo para darle prioridad a algunos procesos contra otros.
+
+00:03:28.480 --> 00:03:32.800
+Por eso, por ejemplo, cuando tu computadora está muy colgada haciendo un proceso muy complejo,
+
+00:03:32.800 --> 00:03:37.920
+tu mouse se puede mover a alta velocidad, porque el mouse tiene una alta prioridad en la jerarquía.
+
+00:03:37.920 --> 00:03:44.920
+Cuando se procesa una pantalla, imagínate que la GPU se cuelgue y solamente tengas imagen en el 75% de la pantalla
+
+00:03:44.920 --> 00:03:47.640
+y el resto se quede quieto. Sería extraño, ¿verdad?
+
+00:03:47.640 --> 00:03:52.880
+Así que las GPUs fueron originalmente diseñadas para que toda la pantalla tenga la misma prioridad,
+
+00:03:52.880 --> 00:03:55.320
+a través de un sistema que se conoce como pipelines.
+
+00:03:55.320 --> 00:03:59.160
+En resumen, los primeros circuitos de GPU eran circuitos sencillos,
+
+00:03:59.160 --> 00:04:02.160
+donde simplemente estaban encargados de sectores de la pantalla.
+
+00:04:02.160 --> 00:04:06.440
+Todos los sectores de la pantalla tienen la misma prioridad y todos tienen que representar una imagen.
+
+00:04:06.440 --> 00:04:09.480
+No eran nada versátiles de programar, pero por la ley de Moore,
+
+00:04:09.480 --> 00:04:13.080
+a medida que aumentaba exponencialmente la complejidad de los transistores,
+
+00:04:13.080 --> 00:04:19.520
+empezaron a emerger características como la característica de generar texturas
+
+00:04:19.520 --> 00:04:24.320
+y se programaron shaders y luces y cálculos de física,
+
+00:04:24.320 --> 00:04:28.760
+porque todo lo que necesitaba procesamiento paralelo, como pasa mucho en los videojuegos,
+
+00:04:28.760 --> 00:04:35.000
+se podía pasar por estos cientos de miles de núcleos que hacen cálculos paralelos de alta velocidad.
+
+00:04:35.000 --> 00:04:37.440
+Y emergió un nuevo tipo de computación paralela,
+
+00:04:37.440 --> 00:04:41.280
+que es la forma en la que funciona toda la industria de los efectos especiales,
+
+00:04:41.280 --> 00:04:42.880
+de los videojuegos, de la animación.
+
+00:04:42.880 --> 00:04:47.520
+Pero como necesita nunca trabarse, no puede usar la memoria RAM tradicional
+
+00:04:47.520 --> 00:04:49.880
+que en una computadora está muy lejos del chip.
+
+00:04:49.880 --> 00:04:53.080
+Esto es mucho antes de los System on a Chip, que tienen todo integrado.
+
+00:04:53.080 --> 00:04:58.120
+Así que las GPUs son tarjetas que, además de tener estos procesadores gráficos,
+
+00:04:58.120 --> 00:05:01.120
+tienen una memoria especial independiente.
+
+00:05:01.120 --> 00:05:05.840
+Esa memoria se conoce como VRAM y es la memoria de RAM de video,
+
+00:05:05.840 --> 00:05:09.920
+una memoria volátil específicamente para esa computación paralela.
+
+00:05:09.920 --> 00:05:13.680
+Así que cuando uno empieza a jugar videojuegos, uno carga datos en la VRAM.
+
+00:05:13.680 --> 00:05:18.840
+Ahí es donde se cargan las texturas de tu videojuego, los polígonos y todos esos cálculos de física que vas a usar
+
+00:05:18.840 --> 00:05:20.480
+cuando estás jugando un juego tridimensional.
+
+00:05:20.480 --> 00:05:23.000
+¿Qué otras cosas requieren procesamiento paralelo?
+
+00:05:23.000 --> 00:05:24.840
+Por ejemplo, el mundo.
+
+00:05:24.840 --> 00:05:30.520
+Cuando tú quieres modelar el sistema de las nubes para poder predecir el clima,
+
+00:05:30.520 --> 00:05:34.040
+pues eso es el procesamiento paralelo de muchísimas variables al mismo tiempo.
+
+00:05:34.040 --> 00:05:37.320
+Así que las GPUs eran ideales para simulación.
+
+00:05:37.320 --> 00:05:43.360
+Hubo una época en la que investigadores que creaban supercomputadoras para simulaciones de física,
+
+00:05:43.360 --> 00:05:49.560
+de estrellas, agujeros negros, etcétera, se dieron cuenta que el chip del PlayStation 3,
+
+00:05:49.560 --> 00:05:54.400
+un chip creado por IBM que combinaba CPU y GPU para los videojuegos de PlayStation 3,
+
+00:05:54.400 --> 00:05:56.600
+era increíblemente eficiente.
+
+00:05:56.600 --> 00:05:59.880
+Y como en el PlayStation 3 se puede instalar Linux de toda la vida,
+
+00:05:59.880 --> 00:06:06.040
+empezaron a comprar PlayStation 3 en masa y a crear clústeres de PlayStation con Linux
+
+00:06:06.040 --> 00:06:09.520
+para hacer simulaciones y fabricar supercomputadoras.
+
+00:06:09.520 --> 00:06:12.120
+Mucho más barato de lo que cuesta una supercomputadora.
+
+00:06:12.120 --> 00:06:16.840
+Porque al final del día, un videojuego no es más que una simulación del mundo real.
+
+00:06:16.840 --> 00:06:19.160
+Así que me servía perfecto para la física.
+
+00:06:19.160 --> 00:06:23.200
+Porque el dinero, Sony, Microsoft con el Xbox o Nintendo con...
+
+00:06:23.200 --> 00:06:26.880
+Bueno, Nintendo es una excepción, la verdad, Nintendo sí hace plata con las consolas.
+
+00:06:26.880 --> 00:06:30.480
+Pero Sony y Microsoft no hacen dinero con el PlayStation o con el Xbox.
+
+00:06:30.480 --> 00:06:34.600
+Lo venden a pérdida porque ganan dinero con la venta de los videojuegos.
+
+00:06:34.600 --> 00:06:36.840
+PlayStation 3 era vendido a pérdida.
+
+00:06:36.840 --> 00:06:40.560
+Así que PlayStation estaba perdiendo dinero haciendo todas estas consolas
+
+00:06:40.560 --> 00:06:44.480
+para las que nunca se iban a comprar videojuegos porque las estaban usando científicos
+
+00:06:44.480 --> 00:06:47.440
+y pues cerraron el chorro y dejaron de permitir esto.
+
+00:06:47.440 --> 00:06:50.360
+Pero por un momento mágico, por un momento mágico,
+
+00:06:50.360 --> 00:06:52.800
+la computación científica corría en PlayStation.
+
+00:06:52.800 --> 00:06:56.280
+La inteligencia artificial también es procesamiento paralelo.
+
+00:06:56.280 --> 00:07:00.720
+Cuando tú usas un modelo de lenguaje de inteligencia artificial para generar un texto,
+
+00:07:00.720 --> 00:07:05.040
+el modelo de lenguaje empieza a recorrer un árbol gigantesco
+
+00:07:05.040 --> 00:07:08.560
+de la estructura del lenguaje humano con el que fue entrenado.
+
+00:07:08.560 --> 00:07:11.800
+Y trata de encontrar diferentes caminos para responder una pregunta
+
+00:07:11.800 --> 00:07:15.640
+que tú le haces a ChatGPT o a DeepSeek o a Cloud o a Gemini
+
+00:07:15.640 --> 00:07:18.360
+o al modelo que estés usando en el momento en el que estés viendo este curso.
+
+00:07:18.360 --> 00:07:24.440
+El punto es que ese procesamiento paralelo ocurre en GPUs originalmente,
+
+00:07:24.440 --> 00:07:26.800
+pero luego hemos empezado a usar chips especializados,
+
+00:07:26.800 --> 00:07:28.160
+pero eso viene más adelante.
+
+00:07:28.160 --> 00:07:31.440
+Inicialmente, los primeros modelos de inteligencia artificial
+
+00:07:31.440 --> 00:07:34.680
+antes de la superinteligencia fueron entrenados en GPUs.
+
+00:07:34.680 --> 00:07:40.120
+Los autónomos autónomos como los Tesla o Waymo de Google usan GPUs
+
+00:07:40.120 --> 00:07:45.080
+porque así como una GPU tiene que procesar al mismo tiempo cada píxel de una pantalla,
+
+00:07:45.080 --> 00:07:50.520
+un automóvil usa las cámaras y los radares que tiene en el marco del automóvil,
+
+00:07:50.520 --> 00:07:53.920
+en su estructura, para capturar imágenes del mundo exterior.
+
+00:07:53.920 --> 00:07:56.720
+Esa captura de imágenes tiene que ser procesada en tiempo real
+
+00:07:56.720 --> 00:07:59.560
+para convertirla en los ponígonos tridimensionales
+
+00:07:59.560 --> 00:08:02.280
+que le permiten a un algoritmo de inteligencia artificial
+
+00:08:02.280 --> 00:08:05.440
+decidir si el auto va a frenar, acelerar o moverse.
+
+00:08:05.440 --> 00:08:09.000
+Sin GPUs, ese procesamiento paralelo de alta velocidad,
+
+00:08:09.000 --> 00:08:12.320
+de cálculos relativamente simples, pero millones al mismo tiempo,
+
+00:08:12.320 --> 00:08:13.200
+no sería posible.
+
+00:08:13.200 --> 00:08:17.640
+Las CPUs normales se programan con un lenguaje ensamblador.
+
+00:08:17.640 --> 00:08:21.480
+Ese lenguaje es el que arranca el kernel y el que habla el sistema operativo.
+
+00:08:21.480 --> 00:08:27.080
+Las aplicaciones se programan en lenguajes como C++, Python, Visual Basic, entre otros.
+
+00:08:27.080 --> 00:08:30.720
+Pero todos esos lenguajes compilan al lenguaje ensamblador de la CPU.
+
+00:08:30.720 --> 00:08:32.800
+Las GPUs tienen algo muy parecido.
+
+00:08:32.800 --> 00:08:36.560
+Y fabricantes como Nvidia han creado lenguajes intermedios
+
+00:08:36.560 --> 00:08:39.760
+para que los programadores le hablen al metal,
+
+00:08:39.760 --> 00:08:42.440
+para que puedan programar el chip de la GPU.
+
+00:08:42.440 --> 00:08:46.200
+El más popular en este momento se llama CUDA de Nvidia.
+
+00:08:46.200 --> 00:08:48.480
+Inicialmente pensaba para videojuegos,
+
+00:08:48.480 --> 00:08:52.840
+CUDA es parte de la razón por la que la revolución de la inteligencia artificial es posible.
+
+00:08:52.840 --> 00:08:55.720
+Porque permite hacer estos cálculos masivos
+
+00:08:55.720 --> 00:08:59.880
+reprogramando el comportamiento de chips que originalmente fueron pensados
+
+00:08:59.880 --> 00:09:00.840
+para mover pixeles.
+
+00:09:00.840 --> 00:09:05.520
+Las GPUs también se programan y se diseñan a nivel físico de hardware
+
+00:09:05.520 --> 00:09:07.600
+con consideraciones distintas.
+
+00:09:07.600 --> 00:09:09.880
+La CPU, que es el procesador que arranca el sistema operativo,
+
+00:09:09.880 --> 00:09:13.800
+está en el corazón de la tarjeta madre de una computadora
+
+00:09:13.800 --> 00:09:16.200
+o de la tarjeta central de un teléfono.
+
+00:09:16.200 --> 00:09:21.440
+Pero la GPU se conecta a alta velocidad a través de un puerto que se llama PCI-E,
+
+00:09:21.440 --> 00:09:24.080
+que es un puerto, es una serie de muesquitas
+
+00:09:24.080 --> 00:09:27.680
+que se conectan directamente a la electrónica de la tarjeta madre.
+
+00:09:27.680 --> 00:09:31.440
+En un teléfono o en una computadora de Apple que tienen System on a Chip,
+
+00:09:31.440 --> 00:09:35.400
+las GPUs directamente están pegadas a la CPU en el System on a Chip,
+
+00:09:35.400 --> 00:09:36.880
+como lo vimos en la clase anterior.
+
+00:09:36.880 --> 00:09:40.920
+En una computadora normal, la CPU tiene un ventilador o un sistema
+
+00:09:40.920 --> 00:09:43.840
+de refrigeramiento por agua que enfría la CPU.
+
+00:09:43.840 --> 00:09:47.480
+Pero las GPUs también se calientan, así que tienen sus propios sistemas
+
+00:09:47.480 --> 00:09:50.680
+de enfriamiento paralelo, sus propios ventiladores o su propia
+
+00:09:50.680 --> 00:09:51.920
+refrigeración de agua.
+
+00:09:51.920 --> 00:09:54.840
+En algunos casos, como en las computadoras de videojuegos más
+
+00:09:54.840 --> 00:09:57.920
+poderosas, o en las computadoras de render de efectos especiales,
+
+00:09:57.920 --> 00:10:02.160
+o en las supercomputadoras de simulación para efectos científicos,
+
+00:10:02.160 --> 00:10:04.440
+llegan a enfriarlas con aceite.
+
+00:10:04.440 --> 00:10:06.400
+El aceite no conduce la electricidad.
+
+00:10:06.400 --> 00:10:10.080
+Así que hay computadoras que se hunden en aceite para que el aceite
+
+00:10:10.080 --> 00:10:11.000
+disipe el calor.
+
+00:10:11.000 --> 00:10:13.840
+Más adelante vamos a hablar de codecs, que son codificadores de
+
+00:10:13.840 --> 00:10:17.160
+codificadores, un tipo de algoritmo de compresión y descompresión que
+
+00:10:17.160 --> 00:10:19.880
+es, por ejemplo, la forma en la que funciona el video.
+
+00:10:19.880 --> 00:10:24.040
+Los videos antes eran súper pesados y ahora son mucho más livianos.
+
+00:10:24.040 --> 00:10:26.960
+Antes teníamos Blu-rays y ahora tenemos YouTube y Netflix.
+
+00:10:26.960 --> 00:10:31.720
+Pero esos son algoritmos que gastan muchísimo de el chip.
+
+00:10:31.720 --> 00:10:34.320
+Y antes usaban la GPU y mucho antes la CPU.
+
+00:10:34.320 --> 00:10:39.360
+Ahora usan transistores especializados dentro de la GPU como instrucciones
+
+00:10:39.360 --> 00:10:42.760
+que solamente se encargan de codificar y decodificar video,
+
+00:10:42.760 --> 00:10:44.880
+usando mucho menos electricidad.
+
+00:10:44.880 --> 00:10:47.200
+Lo mismo pasa con la simulación de ciertos videojuegos.
+
+00:10:47.200 --> 00:10:48.520
+Los videojuegos empezaron, por ejemplo,
+
+00:10:48.520 --> 00:10:51.480
+a simular el comportamiento de los fotones del mundo real,
+
+00:10:51.480 --> 00:10:55.040
+el comportamiento de la luz, con una técnica llamada ray tracing,
+
+00:10:55.040 --> 00:10:57.640
+que inicialmente se programaba en código,
+
+00:10:57.640 --> 00:11:02.440
+pero ahora se crean el transistor en los chips y la GPU tiene unidades
+
+00:11:02.440 --> 00:11:04.440
+específicamente diseñadas para ray tracing.
+
+00:11:04.440 --> 00:11:06.440
+Con la inteligencia artificial pasa lo mismo.
+
+00:11:06.440 --> 00:11:08.160
+La inteligencia artificial es, en esencia,
+
+00:11:08.160 --> 00:11:11.760
+multiplicación de matrices y recorrido de árboles.
+
+00:11:11.760 --> 00:11:15.600
+Eso se puede programar en el chip y es la esencia de las unidades de
+
+00:11:15.600 --> 00:11:17.040
+procesamiento neural.
+
+00:11:17.040 --> 00:11:19.680
+Nvidia, por ejemplo, tiene unos chips que solo hacen eso,
+
+00:11:19.680 --> 00:11:20.800
+que vamos a ver más adelante.
+
+00:11:20.800 --> 00:11:24.400
+Antes de que la inteligencia artificial consumiera masivas cantidades de chips
+
+00:11:24.400 --> 00:11:27.600
+gráficos, lo hizo las criptomonedas.
+
+00:11:27.600 --> 00:11:31.800
+Bitcoin y casi todas las monedas que usan blockchain requieren hacer un tipo de
+
+00:11:31.800 --> 00:11:35.520
+cálculo matemático muy particular para que el blockchain funcione de manera
+
+00:11:35.520 --> 00:11:36.440
+cifrada.
+
+00:11:36.440 --> 00:11:40.040
+Ese cálculo es más amigable en procesamiento paralelo que en
+
+00:11:40.040 --> 00:11:41.280
+procesamiento serial.
+
+00:11:41.280 --> 00:11:43.160
+Así que aprovecha las GPUs.
+
+00:11:43.160 --> 00:11:47.560
+Y como Bitcoin recompensa con criptomonedas a las personas que hacen
+
+00:11:47.560 --> 00:11:50.320
+este proceso de ejecutar las ecuaciones matemáticas,
+
+00:11:50.320 --> 00:11:54.200
+llamado criptominería, se creó toda una industria de minería de Bitcoin,
+
+00:11:54.200 --> 00:11:58.600
+que es poner a correr estas GPUs al máximo en grandes granjas de servidores
+
+00:11:58.600 --> 00:12:02.200
+pegadas a granjas de hidroeléctricas, plantas de energía nuclear,
+
+00:12:02.200 --> 00:12:04.280
+energía basada en gas, etcétera.
+
+00:12:04.280 --> 00:12:07.800
+Hay países enteros que tienen cosas así, como por ejemplo El Salvador.
+
+00:12:07.800 --> 00:12:11.800
+Eso hizo que la demanda de chips aumentara justo antes de que llegara la
+
+00:12:11.800 --> 00:12:12.880
+inteligencia artificial.
+
+00:12:12.880 --> 00:12:16.880
+No es como que las GPUs hayan abandonado la industria de los videojuegos.
+
+00:12:16.880 --> 00:12:18.400
+Todavía hay mucha innovación.
+
+00:12:18.400 --> 00:12:22.840
+Valve, la empresa detrás de juegos como Portal, Half-Life y el sistema Steam,
+
+00:12:22.840 --> 00:12:26.840
+tiene un sistema operativo llamado SteamOS que reemplaza el sistema operativo que
+
+00:12:26.880 --> 00:12:30.480
+estás creando en tu computadora para maximizar el uso de recursos para un
+
+00:12:30.480 --> 00:12:31.320
+videojuego,
+
+00:12:31.320 --> 00:12:34.840
+de tal manera que tu computadora se vuelve en esencia una consola de videojuegos.
+
+00:12:34.840 --> 00:12:39.800
+También la realidad aumentada y la realidad virtual han aumentado la necesidad
+
+00:12:39.800 --> 00:12:44.360
+de procesadores gráficos porque en cada ojo estás procesando dos pantallas
+
+00:12:44.360 --> 00:12:48.800
+distintas para crear esa sensación de tridimensionalidad y presencia que tiene
+
+00:12:48.800 --> 00:12:49.840
+la realidad virtual.
+
+00:12:49.840 --> 00:12:53.640
+Así que aún sigue habiendo mucha innovación gráfica,
+
+00:12:53.640 --> 00:12:57.200
+solo que la inteligencia artificial lo absorbió mucho y todavía tenemos mucho
+
+00:12:57.200 --> 00:12:58.680
+de procesamiento científico que hacer.
+
+00:12:58.680 --> 00:13:03.000
+Las GPUs son un procesador revolucionario que avanzó la ciencia humana.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/10. GPUs Procesadores gráficos y de AI/video_url.txt

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/11. Qué es un algoritmo y cómo funciona/subs_urls.txt

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@@ -0,0 +1,302 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.380 --> 00:00:05.250
+Un algoritmo es un conjunto de pasos lógicos claramente definidos de una manera
+
+00:00:05.250 --> 00:00:09.580
+no ambigua para resolver un problema o para lograr un objetivo. En
+
+00:00:09.580 --> 00:00:13.780
+este caso, vamos a imaginarnos un sistema de aire acondicionado. Un aire acondicionado
+
+00:00:13.780 --> 00:00:19.140
+muy simplificado es un sistema relativamente simple. Los aires acondicionados hacen dos
+
+00:00:19.140 --> 00:00:24.050
+cosas: calientan el aire o enfrían el aire. Pero una vez el aire
+
+00:00:24.050 --> 00:00:28.920
+está caliente o frío, el siguiente paso es distribuirlo alrededor del área
+
+00:00:28.920 --> 00:00:33.040
+que quieres condicionar. Así que tienes que ventilar el aire. Y si el
+
+00:00:33.040 --> 00:00:36.700
+aire ya está a la temperatura deseada por el usuario, tienes que
+
+00:00:36.700 --> 00:00:40.019
+dejar de ventilar el aire, o si no, vas a perder esa temperatura.
+
+00:00:40.019 --> 00:00:45.740
+Para ello, los aires acondicionados usan un termostato. El termostato está constantemente
+
+00:00:45.740 --> 00:00:50.320
+midiendo la temperatura del aire, comparada con la temperatura que el usuario quiere.
+
+00:00:50.320 --> 00:00:55.220
+¿Cómo expresamos entonces todas estas funciones de una manera algorítmica? Primero tenemos
+
+00:00:55.220 --> 00:01:00.040
+que definir unas variables. Tenemos nuestro termostato y nuestro termostato sabe dos cosas:
+
+00:01:00.040 --> 00:01:04.640
+la temperatura actual, definida como la variable temperatura, y la temperatura que
+
+00:01:04.640 --> 00:01:09.780
+el usuario quiere, definida como la variable usuario. Asumamos para este ejercicio que
+
+00:01:09.780 --> 00:01:14.160
+la temperatura actual del lugar donde estamos es de 20 grados y
+
+00:01:14.160 --> 00:01:18.380
+la temperatura que el usuario quiere es de 24 grados. Lo siguiente que
+
+00:01:18.380 --> 00:01:22.220
+tenemos que hacer es definir si lo que tenemos que hacer es
+
+00:01:22.220 --> 00:01:28.140
+calentar o enfriar. Así que creamos una condición y la condición es: si
+
+00:01:28.140 --> 00:01:32.620
+la temperatura es menor que la que el usuario quiere, ¿qué tenemos
+
+00:01:32.620 --> 00:01:35.370
+que hacer? Es decir, si la temperatura, que en este caso es 20,
+
+00:01:35.370 --> 00:01:39.040
+es menor a la que el usuario quiere, que es 24, significa
+
+00:01:39.040 --> 00:01:43.580
+que está más frío. Así que tenemos que encender el aire acondicionado en
+
+00:01:43.580 --> 00:01:49.480
+modo de calentamiento. Tenemos que calentar el aire. Y luego deberíamos ventilar,
+
+00:01:49.480 --> 00:01:53.820
+pero eso no es suficiente, porque ¿en qué momento logramos parar de ventilar?
+
+00:01:53.820 --> 00:01:57.520
+Digamos que la ventilación es un proceso que ocurre cada segundo y
+
+00:01:57.520 --> 00:02:03.220
+digamos que nuestro sistema está corriendo un ciclo de cada segundo. Cada segundo
+
+00:02:03.220 --> 00:02:07.840
+hay un ciclo que evalúa esto. Entonces, cada segundo es un ciclo
+
+00:02:07.840 --> 00:02:12.920
+que se tiene que expresar en el algoritmo. Decimos que cada segundo, si
+
+00:02:12.920 --> 00:02:17.640
+la temperatura es menor que la que pide el usuario, calentamos. Y
+
+00:02:17.640 --> 00:02:22.049
+si no, entonces lo que deberíamos hacer es enfriar. Y todo esto, ¿siempre
+
+00:02:22.049 --> 00:02:24.720
+vamos a estar ventilando? Claro que no. ¿Qué pasa si la temperatura
+
+00:02:24.720 --> 00:02:29.780
+está perfecta? Pues ventilar sería un problema para el usuario. Solamente tenemos que
+
+00:02:29.780 --> 00:02:35.520
+ventilar cuando la temperatura sea distinta. Por ende, necesitamos otra estructura, un
+
+00:02:35.520 --> 00:02:41.100
+ciclo que ocurra en cada segundo, donde preguntemos si la temperatura es diferente
+
+00:02:41.100 --> 00:02:45.080
+a la del usuario. Así que podemos colocar que mientras la temperatura
+
+00:02:45.080 --> 00:02:49.460
+actual sea diferente a la del usuario, hacemos la condición. Mientras la temperatura
+
+00:02:49.460 --> 00:02:52.560
+sea diferente a la del usuario, si la temperatura es menor que
+
+00:02:52.560 --> 00:02:56.420
+la del usuario, calentamos, y si no, enfriamos. Y sin importar cualquiera de
+
+00:02:56.420 --> 00:02:59.340
+las dos que pase, sabemos que la temperatura es diferente, así que
+
+00:02:59.340 --> 00:03:03.600
+le decimos ventilar. Y este ciclo solamente va a ocurrir en los casos
+
+00:03:03.600 --> 00:03:07.160
+en los que la temperatura sea diferente y si no, lo sacamos.
+
+00:03:07.160 --> 00:03:10.970
+Y esto ocurre cada segundo en el ciclo de un aire acondicionado. Hay
+
+00:03:10.970 --> 00:03:13.960
+algoritmos más simples. Si tienes un hervidor que tiene que hervir el
+
+00:03:13.960 --> 00:03:17.280
+agua hasta 100 grados centígrados, lo que hace es que una vez está
+
+00:03:17.280 --> 00:03:20.660
+lleno de agua, al oprimir el botón, muy probablemente lo que pasa
+
+00:03:20.660 --> 00:03:27.359
+es que internamente la electrónica de tu hervidor dice: mientras el agua sea
+
+00:03:27.359 --> 00:03:32.260
+de menor temperatura a 100 grados, mantén el elemento de calor calentando,
+
+00:03:32.260 --> 00:03:35.500
+de tal manera que cuando sea mayor de 100 grados, ese mientras deja
+
+00:03:35.500 --> 00:03:39.600
+de funcionar y al terminar de funcionar el ciclo, se apaga. Esa
+
+00:03:39.600 --> 00:03:43.580
+función de apagarse cuando el agua sea mayor de 100 grados o calentar
+
+00:03:43.580 --> 00:03:46.980
+mientras el agua sea menor a 100 grados, es un algoritmo. Un
+
+00:03:46.980 --> 00:03:52.860
+algoritmo es entonces una serie de instrucciones, una expresión matemática de las órdenes
+
+00:03:52.860 --> 00:03:55.680
+que se le puede dar a un sistema. Un lenguaje de programación
+
+00:03:55.680 --> 00:04:00.840
+no es necesariamente un algoritmo. Los lenguajes de programación son un lenguaje a
+
+00:04:00.840 --> 00:04:04.280
+través del cual los algoritmos se expresan. Pero tú puedes expresar un
+
+00:04:04.280 --> 00:04:07.860
+algoritmo como quieras. Cuando te dan una serie de instrucciones para completar una
+
+00:04:07.860 --> 00:04:10.520
+tarea o una serie de procesos que tienes que hacer en tu
+
+00:04:10.520 --> 00:04:14.860
+trabajo, eso que están haciendo es darte un algoritmo para que tú ejecutes
+
+00:04:14.860 --> 00:04:18.500
+y tú no eres un lenguaje de programación. Los lenguajes de programación
+
+00:04:18.500 --> 00:04:24.820
+son mecanismos escritos típicamente en un lenguaje inglés adaptado, como por ejemplo JavaScript,
+
+00:04:24.820 --> 00:04:30.380
+Python, C++, Visual Basic, que transforman estas instrucciones en el lenguaje de
+
+00:04:30.380 --> 00:04:33.680
+la máquina. El lenguaje de la máquina es el lenguaje que usan los
+
+00:04:33.680 --> 00:04:37.120
+chips para hacer estas operaciones matemáticas. Este lenguaje lo hemos visto en
+
+00:04:37.120 --> 00:04:42.420
+otras clases, es conocido como assembler o lenguaje ensamblado o ensamblador. En nuestra
+
+00:04:42.420 --> 00:04:47.440
+era moderna, los lenguajes corren en el chip de dos maneras. Hay
+
+00:04:47.440 --> 00:04:51.500
+un tipo de lenguajes, como por ejemplo Java o C o C++, que
+
+00:04:51.500 --> 00:04:55.700
+cuando se transforman al lenguaje de máquina, pasan por un proceso llamado
+
+00:04:55.700 --> 00:05:01.560
+compilación. La compilación es transformar ese lenguaje legible por humanos en el lenguaje
+
+00:05:01.560 --> 00:05:05.200
+de ceros y unos de la CPU. El resultado de la compilación
+
+00:05:05.200 --> 00:05:10.360
+es un archivo ejecutable. En Windows, son los archivos que tienen extensión .exe.
+
+00:05:10.360 --> 00:05:14.420
+En Linux o en Mac son los archivos que tienen permisos de
+
+00:05:14.420 --> 00:05:19.540
+ejecución y son los ejecutables, las aplicaciones que arrancan como una app, que
+
+00:05:19.540 --> 00:05:23.000
+corren como un mecanismo del sistema. El otro mecanismo de ejecución de
+
+00:05:23.000 --> 00:05:28.539
+un lenguaje se llaman lenguajes interpretados o interpretación. Cuando tú corres JavaScript en
+
+00:05:28.539 --> 00:05:31.940
+el navegador o cuando usas algunos lenguajes de scripting, como por ejemplo
+
+00:05:31.940 --> 00:05:36.920
+Python, estos lenguajes llamados de scripting son lenguajes que se interpretan sobre la
+
+00:05:36.920 --> 00:05:39.800
+marcha, es decir, se van leyendo línea a línea y en la
+
+00:05:39.800 --> 00:05:44.460
+memoria RAM, la computadora y su intérprete, el intérprete de JavaScript, por ejemplo,
+
+00:05:44.460 --> 00:05:48.560
+es el navegador, o el intérprete de Python es el sistema de
+
+00:05:48.560 --> 00:05:52.440
+ejecución en tiempo real de Python, que se llama Python. Ellos lo que
+
+00:05:52.440 --> 00:05:55.520
+hacen es transformar línea en línea el código a código que corre
+
+00:05:55.520 --> 00:05:59.580
+en el chip, pero sin compilarlo. De hecho, existe una técnica muy interesante
+
+00:05:59.580 --> 00:06:03.120
+que se llama JIT, "Just in Time Compiling", que lo que hace
+
+00:06:03.120 --> 00:06:07.980
+es compilar justo antes de ejecutar, corriéndolo todo en la memoria RAM de
+
+00:06:07.980 --> 00:06:10.880
+una manera segura. Pero esos son términos avanzados de programación que vas
+
+00:06:10.880 --> 00:06:15.120
+a ir aprendiendo después. Te recomiendo mucho que empieces con cualquier lenguaje. Tenemos
+
+00:06:15.120 --> 00:06:17.920
+tres cursos que te convienen en este momento: el curso de programación
+
+00:06:17.920 --> 00:06:22.060
+básica, el curso de Python o el curso de JavaScript. Sea el que
+
+00:06:22.060 --> 00:06:25.580
+sea, aprender un lenguaje de programación te va a convenir mucho. Solamente
+
+00:06:25.580 --> 00:06:29.120
+recuerda que no se trata de casarte con un lenguaje. Los lenguajes de
+
+00:06:29.120 --> 00:06:32.460
+programación cambian. No hay un lenguaje de programación mejor que otro. No
+
+00:06:32.460 --> 00:06:35.300
+porque tú sepas dos, tres, cinco o 10 lenguajes te hace mejor o
+
+00:06:35.300 --> 00:06:38.800
+peor ingeniero. Es lo que haces con los lenguajes y aprender lenguajes
+
+00:06:38.800 --> 00:06:43.300
+es trivial, realmente trivial. En el momento en el que dominas dos lenguajes,
+
+00:06:43.300 --> 00:06:47.460
+puedes dominar tres, cuatro, cinco o 10 o los que quieras. No
+
+00:06:47.460 --> 00:06:50.600
+se trata de aprender muchos lenguajes y no hay lenguajes que paguen mejor
+
+00:06:50.600 --> 00:06:55.300
+que otros. Es simplemente que sepas cómo solucionar cualquier problema a través
+
+00:06:55.300 --> 00:07:00.420
+de algoritmos y que esos algoritmos sepas expresarlos en diferentes lenguajes. Ten curiosidad
+
+00:07:00.420 --> 00:07:03.240
+intelectual y no te cases con ningún lenguaje.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/11. Qué es un algoritmo y cómo funciona/video.es.vtt

@@ -0,0 +1,302 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.380 --> 00:00:05.250
+Un algoritmo es un conjunto de pasos lógicos claramente definidos de una manera
+
+00:00:05.250 --> 00:00:09.580
+no ambigua para resolver un problema o para lograr un objetivo. En
+
+00:00:09.580 --> 00:00:13.780
+este caso, vamos a imaginarnos un sistema de aire acondicionado. Un aire acondicionado
+
+00:00:13.780 --> 00:00:19.140
+muy simplificado es un sistema relativamente simple. Los aires acondicionados hacen dos
+
+00:00:19.140 --> 00:00:24.050
+cosas: calientan el aire o enfrían el aire. Pero una vez el aire
+
+00:00:24.050 --> 00:00:28.920
+está caliente o frío, el siguiente paso es distribuirlo alrededor del área
+
+00:00:28.920 --> 00:00:33.040
+que quieres condicionar. Así que tienes que ventilar el aire. Y si el
+
+00:00:33.040 --> 00:00:36.700
+aire ya está a la temperatura deseada por el usuario, tienes que
+
+00:00:36.700 --> 00:00:40.019
+dejar de ventilar el aire, o si no, vas a perder esa temperatura.
+
+00:00:40.019 --> 00:00:45.740
+Para ello, los aires acondicionados usan un termostato. El termostato está constantemente
+
+00:00:45.740 --> 00:00:50.320
+midiendo la temperatura del aire, comparada con la temperatura que el usuario quiere.
+
+00:00:50.320 --> 00:00:55.220
+¿Cómo expresamos entonces todas estas funciones de una manera algorítmica? Primero tenemos
+
+00:00:55.220 --> 00:01:00.040
+que definir unas variables. Tenemos nuestro termostato y nuestro termostato sabe dos cosas:
+
+00:01:00.040 --> 00:01:04.640
+la temperatura actual, definida como la variable temperatura, y la temperatura que
+
+00:01:04.640 --> 00:01:09.780
+el usuario quiere, definida como la variable usuario. Asumamos para este ejercicio que
+
+00:01:09.780 --> 00:01:14.160
+la temperatura actual del lugar donde estamos es de 20 grados y
+
+00:01:14.160 --> 00:01:18.380
+la temperatura que el usuario quiere es de 24 grados. Lo siguiente que
+
+00:01:18.380 --> 00:01:22.220
+tenemos que hacer es definir si lo que tenemos que hacer es
+
+00:01:22.220 --> 00:01:28.140
+calentar o enfriar. Así que creamos una condición y la condición es: si
+
+00:01:28.140 --> 00:01:32.620
+la temperatura es menor que la que el usuario quiere, ¿qué tenemos
+
+00:01:32.620 --> 00:01:35.370
+que hacer? Es decir, si la temperatura, que en este caso es 20,
+
+00:01:35.370 --> 00:01:39.040
+es menor a la que el usuario quiere, que es 24, significa
+
+00:01:39.040 --> 00:01:43.580
+que está más frío. Así que tenemos que encender el aire acondicionado en
+
+00:01:43.580 --> 00:01:49.480
+modo de calentamiento. Tenemos que calentar el aire. Y luego deberíamos ventilar,
+
+00:01:49.480 --> 00:01:53.820
+pero eso no es suficiente, porque ¿en qué momento logramos parar de ventilar?
+
+00:01:53.820 --> 00:01:57.520
+Digamos que la ventilación es un proceso que ocurre cada segundo y
+
+00:01:57.520 --> 00:02:03.220
+digamos que nuestro sistema está corriendo un ciclo de cada segundo. Cada segundo
+
+00:02:03.220 --> 00:02:07.840
+hay un ciclo que evalúa esto. Entonces, cada segundo es un ciclo
+
+00:02:07.840 --> 00:02:12.920
+que se tiene que expresar en el algoritmo. Decimos que cada segundo, si
+
+00:02:12.920 --> 00:02:17.640
+la temperatura es menor que la que pide el usuario, calentamos. Y
+
+00:02:17.640 --> 00:02:22.049
+si no, entonces lo que deberíamos hacer es enfriar. Y todo esto, ¿siempre
+
+00:02:22.049 --> 00:02:24.720
+vamos a estar ventilando? Claro que no. ¿Qué pasa si la temperatura
+
+00:02:24.720 --> 00:02:29.780
+está perfecta? Pues ventilar sería un problema para el usuario. Solamente tenemos que
+
+00:02:29.780 --> 00:02:35.520
+ventilar cuando la temperatura sea distinta. Por ende, necesitamos otra estructura, un
+
+00:02:35.520 --> 00:02:41.100
+ciclo que ocurra en cada segundo, donde preguntemos si la temperatura es diferente
+
+00:02:41.100 --> 00:02:45.080
+a la del usuario. Así que podemos colocar que mientras la temperatura
+
+00:02:45.080 --> 00:02:49.460
+actual sea diferente a la del usuario, hacemos la condición. Mientras la temperatura
+
+00:02:49.460 --> 00:02:52.560
+sea diferente a la del usuario, si la temperatura es menor que
+
+00:02:52.560 --> 00:02:56.420
+la del usuario, calentamos, y si no, enfriamos. Y sin importar cualquiera de
+
+00:02:56.420 --> 00:02:59.340
+las dos que pase, sabemos que la temperatura es diferente, así que
+
+00:02:59.340 --> 00:03:03.600
+le decimos ventilar. Y este ciclo solamente va a ocurrir en los casos
+
+00:03:03.600 --> 00:03:07.160
+en los que la temperatura sea diferente y si no, lo sacamos.
+
+00:03:07.160 --> 00:03:10.970
+Y esto ocurre cada segundo en el ciclo de un aire acondicionado. Hay
+
+00:03:10.970 --> 00:03:13.960
+algoritmos más simples. Si tienes un hervidor que tiene que hervir el
+
+00:03:13.960 --> 00:03:17.280
+agua hasta 100 grados centígrados, lo que hace es que una vez está
+
+00:03:17.280 --> 00:03:20.660
+lleno de agua, al oprimir el botón, muy probablemente lo que pasa
+
+00:03:20.660 --> 00:03:27.359
+es que internamente la electrónica de tu hervidor dice: mientras el agua sea
+
+00:03:27.359 --> 00:03:32.260
+de menor temperatura a 100 grados, mantén el elemento de calor calentando,
+
+00:03:32.260 --> 00:03:35.500
+de tal manera que cuando sea mayor de 100 grados, ese mientras deja
+
+00:03:35.500 --> 00:03:39.600
+de funcionar y al terminar de funcionar el ciclo, se apaga. Esa
+
+00:03:39.600 --> 00:03:43.580
+función de apagarse cuando el agua sea mayor de 100 grados o calentar
+
+00:03:43.580 --> 00:03:46.980
+mientras el agua sea menor a 100 grados, es un algoritmo. Un
+
+00:03:46.980 --> 00:03:52.860
+algoritmo es entonces una serie de instrucciones, una expresión matemática de las órdenes
+
+00:03:52.860 --> 00:03:55.680
+que se le puede dar a un sistema. Un lenguaje de programación
+
+00:03:55.680 --> 00:04:00.840
+no es necesariamente un algoritmo. Los lenguajes de programación son un lenguaje a
+
+00:04:00.840 --> 00:04:04.280
+través del cual los algoritmos se expresan. Pero tú puedes expresar un
+
+00:04:04.280 --> 00:04:07.860
+algoritmo como quieras. Cuando te dan una serie de instrucciones para completar una
+
+00:04:07.860 --> 00:04:10.520
+tarea o una serie de procesos que tienes que hacer en tu
+
+00:04:10.520 --> 00:04:14.860
+trabajo, eso que están haciendo es darte un algoritmo para que tú ejecutes
+
+00:04:14.860 --> 00:04:18.500
+y tú no eres un lenguaje de programación. Los lenguajes de programación
+
+00:04:18.500 --> 00:04:24.820
+son mecanismos escritos típicamente en un lenguaje inglés adaptado, como por ejemplo JavaScript,
+
+00:04:24.820 --> 00:04:30.380
+Python, C++, Visual Basic, que transforman estas instrucciones en el lenguaje de
+
+00:04:30.380 --> 00:04:33.680
+la máquina. El lenguaje de la máquina es el lenguaje que usan los
+
+00:04:33.680 --> 00:04:37.120
+chips para hacer estas operaciones matemáticas. Este lenguaje lo hemos visto en
+
+00:04:37.120 --> 00:04:42.420
+otras clases, es conocido como assembler o lenguaje ensamblado o ensamblador. En nuestra
+
+00:04:42.420 --> 00:04:47.440
+era moderna, los lenguajes corren en el chip de dos maneras. Hay
+
+00:04:47.440 --> 00:04:51.500
+un tipo de lenguajes, como por ejemplo Java o C o C++, que
+
+00:04:51.500 --> 00:04:55.700
+cuando se transforman al lenguaje de máquina, pasan por un proceso llamado
+
+00:04:55.700 --> 00:05:01.560
+compilación. La compilación es transformar ese lenguaje legible por humanos en el lenguaje
+
+00:05:01.560 --> 00:05:05.200
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+
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+Python, estos lenguajes llamados de scripting son lenguajes que se interpretan sobre la
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+00:06:10.880 --> 00:06:15.120
+a ir aprendiendo después. Te recomiendo mucho que empieces con cualquier lenguaje. Tenemos
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+peor ingeniero. Es lo que haces con los lenguajes y aprender lenguajes
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+se trata de aprender muchos lenguajes y no hay lenguajes que paguen mejor
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+que otros. Es simplemente que sepas cómo solucionar cualquier problema a través
+
+00:06:55.300 --> 00:07:00.420
+de algoritmos y que esos algoritmos sepas expresarlos en diferentes lenguajes. Ten curiosidad
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+00:07:00.420 --> 00:07:03.240
+intelectual y no te cases con ningún lenguaje.
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+Un algoritmo es un conjunto de pasos lógicos claramente definidos de una manera
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+no ambigua para resolver un problema o para lograr un objetivo. En
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+¿Cómo expresamos entonces todas estas funciones de una manera algorítmica? Primero tenemos
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+la temperatura es menor que la que el usuario quiere, ¿qué tenemos
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+que hacer? Es decir, si la temperatura, que en este caso es 20,
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+
+00:01:49.480 --> 00:01:53.820
+pero eso no es suficiente, porque ¿en qué momento logramos parar de ventilar?
+
+00:01:53.820 --> 00:01:57.520
+Digamos que la ventilación es un proceso que ocurre cada segundo y
+
+00:01:57.520 --> 00:02:03.220
+digamos que nuestro sistema está corriendo un ciclo de cada segundo. Cada segundo
+
+00:02:03.220 --> 00:02:07.840
+hay un ciclo que evalúa esto. Entonces, cada segundo es un ciclo
+
+00:02:07.840 --> 00:02:12.920
+que se tiene que expresar en el algoritmo. Decimos que cada segundo, si
+
+00:02:12.920 --> 00:02:17.640
+la temperatura es menor que la que pide el usuario, calentamos. Y
+
+00:02:17.640 --> 00:02:22.049
+si no, entonces lo que deberíamos hacer es enfriar. Y todo esto, ¿siempre
+
+00:02:22.049 --> 00:02:24.720
+vamos a estar ventilando? Claro que no. ¿Qué pasa si la temperatura
+
+00:02:24.720 --> 00:02:29.780
+está perfecta? Pues ventilar sería un problema para el usuario. Solamente tenemos que
+
+00:02:29.780 --> 00:02:35.520
+ventilar cuando la temperatura sea distinta. Por ende, necesitamos otra estructura, un
+
+00:02:35.520 --> 00:02:41.100
+ciclo que ocurra en cada segundo, donde preguntemos si la temperatura es diferente
+
+00:02:41.100 --> 00:02:45.080
+a la del usuario. Así que podemos colocar que mientras la temperatura
+
+00:02:45.080 --> 00:02:49.460
+actual sea diferente a la del usuario, hacemos la condición. Mientras la temperatura
+
+00:02:49.460 --> 00:02:52.560
+sea diferente a la del usuario, si la temperatura es menor que
+
+00:02:52.560 --> 00:02:56.420
+la del usuario, calentamos, y si no, enfriamos. Y sin importar cualquiera de
+
+00:02:56.420 --> 00:02:59.340
+las dos que pase, sabemos que la temperatura es diferente, así que
+
+00:02:59.340 --> 00:03:03.600
+le decimos ventilar. Y este ciclo solamente va a ocurrir en los casos
+
+00:03:03.600 --> 00:03:07.160
+en los que la temperatura sea diferente y si no, lo sacamos.
+
+00:03:07.160 --> 00:03:10.970
+Y esto ocurre cada segundo en el ciclo de un aire acondicionado. Hay
+
+00:03:10.970 --> 00:03:13.960
+algoritmos más simples. Si tienes un hervidor que tiene que hervir el
+
+00:03:13.960 --> 00:03:17.280
+agua hasta 100 grados centígrados, lo que hace es que una vez está
+
+00:03:17.280 --> 00:03:20.660
+lleno de agua, al oprimir el botón, muy probablemente lo que pasa
+
+00:03:20.660 --> 00:03:27.359
+es que internamente la electrónica de tu hervidor dice: mientras el agua sea
+
+00:03:27.359 --> 00:03:32.260
+de menor temperatura a 100 grados, mantén el elemento de calor calentando,
+
+00:03:32.260 --> 00:03:35.500
+de tal manera que cuando sea mayor de 100 grados, ese mientras deja
+
+00:03:35.500 --> 00:03:39.600
+de funcionar y al terminar de funcionar el ciclo, se apaga. Esa
+
+00:03:39.600 --> 00:03:43.580
+función de apagarse cuando el agua sea mayor de 100 grados o calentar
+
+00:03:43.580 --> 00:03:46.980
+mientras el agua sea menor a 100 grados, es un algoritmo. Un
+
+00:03:46.980 --> 00:03:52.860
+algoritmo es entonces una serie de instrucciones, una expresión matemática de las órdenes
+
+00:03:52.860 --> 00:03:55.680
+que se le puede dar a un sistema. Un lenguaje de programación
+
+00:03:55.680 --> 00:04:00.840
+no es necesariamente un algoritmo. Los lenguajes de programación son un lenguaje a
+
+00:04:00.840 --> 00:04:04.280
+través del cual los algoritmos se expresan. Pero tú puedes expresar un
+
+00:04:04.280 --> 00:04:07.860
+algoritmo como quieras. Cuando te dan una serie de instrucciones para completar una
+
+00:04:07.860 --> 00:04:10.520
+tarea o una serie de procesos que tienes que hacer en tu
+
+00:04:10.520 --> 00:04:14.860
+trabajo, eso que están haciendo es darte un algoritmo para que tú ejecutes
+
+00:04:14.860 --> 00:04:18.500
+y tú no eres un lenguaje de programación. Los lenguajes de programación
+
+00:04:18.500 --> 00:04:24.820
+son mecanismos escritos típicamente en un lenguaje inglés adaptado, como por ejemplo JavaScript,
+
+00:04:24.820 --> 00:04:30.380
+Python, C++, Visual Basic, que transforman estas instrucciones en el lenguaje de
+
+00:04:30.380 --> 00:04:33.680
+la máquina. El lenguaje de la máquina es el lenguaje que usan los
+
+00:04:33.680 --> 00:04:37.120
+chips para hacer estas operaciones matemáticas. Este lenguaje lo hemos visto en
+
+00:04:37.120 --> 00:04:42.420
+otras clases, es conocido como assembler o lenguaje ensamblado o ensamblador. En nuestra
+
+00:04:42.420 --> 00:04:47.440
+era moderna, los lenguajes corren en el chip de dos maneras. Hay
+
+00:04:47.440 --> 00:04:51.500
+un tipo de lenguajes, como por ejemplo Java o C o C++, que
+
+00:04:51.500 --> 00:04:55.700
+cuando se transforman al lenguaje de máquina, pasan por un proceso llamado
+
+00:04:55.700 --> 00:05:01.560
+compilación. La compilación es transformar ese lenguaje legible por humanos en el lenguaje
+
+00:05:01.560 --> 00:05:05.200
+de ceros y unos de la CPU. El resultado de la compilación
+
+00:05:05.200 --> 00:05:10.360
+es un archivo ejecutable. En Windows, son los archivos que tienen extensión .exe.
+
+00:05:10.360 --> 00:05:14.420
+En Linux o en Mac son los archivos que tienen permisos de
+
+00:05:14.420 --> 00:05:19.540
+ejecución y son los ejecutables, las aplicaciones que arrancan como una app, que
+
+00:05:19.540 --> 00:05:23.000
+corren como un mecanismo del sistema. El otro mecanismo de ejecución de
+
+00:05:23.000 --> 00:05:28.539
+un lenguaje se llaman lenguajes interpretados o interpretación. Cuando tú corres JavaScript en
+
+00:05:28.539 --> 00:05:31.940
+el navegador o cuando usas algunos lenguajes de scripting, como por ejemplo
+
+00:05:31.940 --> 00:05:36.920
+Python, estos lenguajes llamados de scripting son lenguajes que se interpretan sobre la
+
+00:05:36.920 --> 00:05:39.800
+marcha, es decir, se van leyendo línea a línea y en la
+
+00:05:39.800 --> 00:05:44.460
+memoria RAM, la computadora y su intérprete, el intérprete de JavaScript, por ejemplo,
+
+00:05:44.460 --> 00:05:48.560
+es el navegador, o el intérprete de Python es el sistema de
+
+00:05:48.560 --> 00:05:52.440
+ejecución en tiempo real de Python, que se llama Python. Ellos lo que
+
+00:05:52.440 --> 00:05:55.520
+hacen es transformar línea en línea el código a código que corre
+
+00:05:55.520 --> 00:05:59.580
+en el chip, pero sin compilarlo. De hecho, existe una técnica muy interesante
+
+00:05:59.580 --> 00:06:03.120
+que se llama JIT, "Just in Time Compiling", que lo que hace
+
+00:06:03.120 --> 00:06:07.980
+es compilar justo antes de ejecutar, corriéndolo todo en la memoria RAM de
+
+00:06:07.980 --> 00:06:10.880
+una manera segura. Pero esos son términos avanzados de programación que vas
+
+00:06:10.880 --> 00:06:15.120
+a ir aprendiendo después. Te recomiendo mucho que empieces con cualquier lenguaje. Tenemos
+
+00:06:15.120 --> 00:06:17.920
+tres cursos que te convienen en este momento: el curso de programación
+
+00:06:17.920 --> 00:06:22.060
+básica, el curso de Python o el curso de JavaScript. Sea el que
+
+00:06:22.060 --> 00:06:25.580
+sea, aprender un lenguaje de programación te va a convenir mucho. Solamente
+
+00:06:25.580 --> 00:06:29.120
+recuerda que no se trata de casarte con un lenguaje. Los lenguajes de
+
+00:06:29.120 --> 00:06:32.460
+programación cambian. No hay un lenguaje de programación mejor que otro. No
+
+00:06:32.460 --> 00:06:35.300
+porque tú sepas dos, tres, cinco o 10 lenguajes te hace mejor o
+
+00:06:35.300 --> 00:06:38.800
+peor ingeniero. Es lo que haces con los lenguajes y aprender lenguajes
+
+00:06:38.800 --> 00:06:43.300
+es trivial, realmente trivial. En el momento en el que dominas dos lenguajes,
+
+00:06:43.300 --> 00:06:47.460
+puedes dominar tres, cuatro, cinco o 10 o los que quieras. No
+
+00:06:47.460 --> 00:06:50.600
+se trata de aprender muchos lenguajes y no hay lenguajes que paguen mejor
+
+00:06:50.600 --> 00:06:55.300
+que otros. Es simplemente que sepas cómo solucionar cualquier problema a través
+
+00:06:55.300 --> 00:07:00.420
+de algoritmos y que esos algoritmos sepas expresarlos en diferentes lenguajes. Ten curiosidad
+
+00:07:00.420 --> 00:07:03.240
+intelectual y no te cases con ningún lenguaje.
+

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/4. Cómo funciona una CPU por dentro/subs_urls.txt

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/4. Cómo funciona una CPU por dentro/video.en.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.300 --> 00:00:03.640
+If a device has software, it can be programmed. And if it can be programmed,
+
+00:00:03.640 --> 00:00:09.540
+it has a CPU. CPUs are everywhere: computers, televisions, phones, ATMs,
+
+00:00:09.540 --> 00:00:13.060
+and car displays. Anything with a screen and
+
+00:00:13.060 --> 00:00:17.980
+programmable software has a CPU. CPUs, or central processing units
+
+00:00:17.980 --> 00:00:22.420
+are where computers process data and store the information in
+
+00:00:22.420 --> 00:00:25.940
+RAM. Imagine you have to solve a math equation where you write
+
+00:00:25.940 --> 00:00:29.900
+something like A equals one and B equals
+
+00:00:29.900 --> 00:00:33.360
+two, and A plus B equals C, and you have to
+
+00:00:33.360 --> 00:00:37.980
+decide what C is. That processing—where you add one plus two and
+
+00:00:37.980 --> 00:00:41.460
+assign the result as three—happens in your brain. That is the CPU, and the
+
+00:00:41.460 --> 00:00:45.620
+place where you are storing that data is the paper. That would be the
+
+00:00:45.620 --> 00:00:49.460
+RAM. Intel and AMD are the two most famous CPU brands.
+
+00:00:49.460 --> 00:00:53.220
+Intel with the Xeon, Core i7, and i5 processors, AMD with the
+
+00:00:53.220 --> 00:00:57.260
+Ryzen, among many others. But there are also brands of mobile CPUs. Apple
+
+00:00:57.260 --> 00:01:01.000
+manufactures a CPU called the M1 or A1 and the
+
+00:01:01.000 --> 00:01:05.099
+M2, M3, M4. Huawei has its own brand of processors. There is a
+
+00:01:05.099 --> 00:01:09.420
+brand called Snapdragon. There are many brands of CPUs. Inside, a CPU is
+
+00:01:09.420 --> 00:01:14.980
+a series of transistors, electronic circuits that perform mathematical operations, such as adding,
+
+00:01:14.980 --> 00:01:20.620
+subtracting, multiplying, and also move data from memory, store it, modify it,
+
+00:01:20.620 --> 00:01:23.679
+and delete it. Each operation occurs in a cycle, which is the passage
+
+00:01:23.680 --> 00:01:26.500
+of electricity through the CPU circuit. And we call those cycles of
+
+00:01:26.500 --> 00:01:30.020
+a processor hertz. Hertz is how we measure the speed of
+
+00:01:30.020 --> 00:01:33.620
+a processor—the cycles per second that a CPU can use
+
+00:01:33.620 --> 00:01:37.520
+to perform those operations. If a CPU has a speed of one megahertz,
+
+00:01:37.520 --> 00:01:41.860
+that means it can perform one million cycles per second, because the
+
+00:01:41.860 --> 00:01:47.100
+M in mega stands for one million. A giga is one billion. Giga
+
+00:01:47.100 --> 00:01:51.880
+means a billion. So when a CPU says it has three gigahertz,
+
+00:01:51.880 --> 00:01:55.840
+that means it can execute three billion cycles per second.
+
+00:01:55.840 --> 00:02:00.220
+The higher the gigahertz, the more electrical current flows through the processor. The more current,
+
+00:02:00.220 --> 00:02:03.480
+the more heat. And the more heat, the more likely the chip is to burn out. When
+
+00:02:03.480 --> 00:02:07.000
+you have a chip and you put it on your computer’s motherboard,
+
+00:02:07.000 --> 00:02:11.260
+you almost always put a fan on top of it, because the thermal limits of the
+
+00:02:11.260 --> 00:02:14.910
+chip are what determine the processor’s speed limits. The hotter
+
+00:02:14.910 --> 00:02:18.980
+it gets, the slower it runs; the cooler it gets, the more current flows and the faster it runs. When
+
+00:02:18.980 --> 00:02:21.930
+designing a chip, many factors are taken into account: the structure of the
+
+00:02:21.930 --> 00:02:28.240
+transistors, the instructions, but also heat dissipation to make
+
+00:02:28.240 --> 00:02:32.520
+them faster. CPUs and, in general, all chips are made
+
+00:02:32.520 --> 00:02:36.280
+from the same atom, silicon. Silicon is an atom that has
+
+00:02:36.280 --> 00:02:40.460
+fourteen protons in its nucleus, which is why it is the fourteenth atom in
+
+00:02:40.460 --> 00:02:43.880
+the periodic table. Silicon is everywhere because, in fact,
+
+00:02:43.880 --> 00:02:48.500
+that is what sand is made of. Sand is silicon. When we take
+
+00:02:48.500 --> 00:02:52.340
+seashell sand or other types of specialized sand and
+
+00:02:52.340 --> 00:02:57.340
+clean it, and then melt that sand into a single crystal, that crystal
+
+00:02:57.340 --> 00:03:02.980
+is known as a wafer. The silicon wafer is crystallized sand with
+
+00:03:02.980 --> 00:03:05.980
+which we build chips. To turn the crystallized sand into a
+
+00:03:05.980 --> 00:03:10.109
+chip, we use the most advanced machine in the history of the human race,
+
+00:03:10.109 --> 00:03:14.700
+a device called a lithographic laser. To be more specific, in
+
+00:03:14.700 --> 00:03:19.490
+the modern era, extreme ultraviolet lithography lasers are used, and it really
+
+00:03:19.490 --> 00:03:22.640
+is like something out of science fiction. The circular silicon crystal, known
+
+00:03:22.640 --> 00:03:28.120
+as a wafer, enters a machine called an extreme ultraviolet laser. This machine
+
+00:03:28.120 --> 00:03:31.740
+has a vacuum inside, like the vacuum of space, and once
+
+00:03:31.740 --> 00:03:37.900
+inside, a laser fires at a tiny microscopic drop of tin.
+
+00:03:37.900 --> 00:03:41.420
+When the laser fires at the tin, it generates a series of reflections of
+
+00:03:41.420 --> 00:03:46.280
+laser light that are then directed by a system of mirrors with an absolutely smooth surface,
+
+00:03:46.280 --> 00:03:52.500
+in an incredibly fine atomic structure, bouncing until they form a hyper-focused laser,
+
+00:03:52.500 --> 00:03:58.200
+that is the extreme ultraviolet part, which passes through a photomask. That
+
+00:03:58.200 --> 00:04:03.540
+photomask, like the negative of a photograph from the past, has on the
+
+00:04:03.540 --> 00:04:08.880
+mask the structure, how the silicon atoms should be arranged to
+
+00:04:08.880 --> 00:04:14.940
+become the electrical transistors that make up a circuit. The mask is projected onto
+
+00:04:14.940 --> 00:04:19.640
+the wafer, and over multiple passes, that laser begins to imprint a
+
+00:04:19.640 --> 00:04:24.140
+mark of the mask’s transistor structure. It is then passed
+
+00:04:24.140 --> 00:04:28.640
+through some chemicals. These chemicals clean away all the residue from the process, just
+
+00:04:28.640 --> 00:04:33.460
+as if they were developing a photograph, and this builds the atomic structures, just
+
+00:04:33.460 --> 00:04:38.200
+as if it were a building, ultimately comprising billions of transistors
+
+00:04:38.200 --> 00:04:42.180
+that make a CPU possible. In a modern CPU like this one
+
+00:04:42.180 --> 00:04:46.520
+I have here, or like this small, fully integrated CPU, the
+
+00:04:46.520 --> 00:04:53.640
+distance between transistors is ten to twenty-five silicon atoms.
+
+00:04:53.640 --> 00:04:59.140
+Humanity is capable of manipulating atomic distances, and it doesn’t all work
+
+00:04:59.140 --> 00:05:01.900
+on a single plane. It’s not a flat circuit, but rather a
+
+00:05:01.900 --> 00:05:06.820
+three-dimensional circuit. It’s like a gigantic skyscraper made of transistors. That way,
+
+00:05:06.820 --> 00:05:10.720
+more transistors can be packed into a structure like this. You can’t see it,
+
+00:05:10.720 --> 00:05:15.300
+but this chip is super heavy because there are so many transistors inside. Those
+
+00:05:15.300 --> 00:05:18.160
+millions of transistors inside a chip are what make it possible to run
+
+00:05:18.160 --> 00:05:22.340
+things like the browser you’re using to watch this class, video games
+
+00:05:22.340 --> 00:05:27.530
+or artificial intelligence. Many companies build these machines, but there’s only one company,
+
+00:05:27.530 --> 00:05:31.180
+seriously, just one company on the planet that builds the most
+
+00:05:31.180 --> 00:05:35.360
+advanced ones. The extreme ultraviolet laser and all its integration into this
+
+00:05:35.360 --> 00:05:40.880
+lithography machine is done by a company in the Netherlands called ASML and no one else.
+
+00:05:40.880 --> 00:05:43.480
+Knowing this, how do we make a CPU faster? Well, there are several
+
+00:05:43.480 --> 00:05:47.760
+techniques. One is to add many more transistors to the chip, so if
+
+00:05:47.760 --> 00:05:51.100
+I want to pack in more transistors, I have to make them smaller. That means
+
+00:05:51.100 --> 00:05:54.420
+I need much more focused lasers with higher contrast. That’s what
+
+00:05:54.420 --> 00:05:57.560
+ASML does. That’s why the distance between
+
+00:05:57.560 --> 00:06:01.400
+atoms is so important. The other way is to run more current through the circuit,
+
+00:06:01.400 --> 00:06:05.300
+more electricity. But the problem is that more current means more heat.
+
+00:06:05.300 --> 00:06:09.460
+So, I need to create a design that provides more effective heat dissipation
+
+00:06:09.460 --> 00:06:13.960
+or incorporate better cooling. Or the other technique is to use the same architecture,
+
+00:06:13.960 --> 00:06:18.060
+but add more cores, more processors, packed right next to each other, so that
+
+00:06:18.060 --> 00:06:21.380
+instead of performing one process at a time, it can perform two, four, or eight
+
+00:06:21.380 --> 00:06:25.000
+processes at a time. These are the dual-core, quad-core,
+
+00:06:25.000 --> 00:06:29.510
+and octa-core processors. On a wafer, not all
+
+00:06:29.510 --> 00:06:34.488
+chips turn out right. Since these processors are sometimes
+
+00:06:34.488 --> 00:06:39.588
+atomic-scale in size, they aren’t perfectly aligned after the lithography process is complete,
+
+00:06:39.588 --> 00:06:43.848
+so tests must be run, and some cores don’t function perfectly.
+
+00:06:43.848 --> 00:06:46.367
+When the cores don’t work quite as well, what they do is sell the
+
+00:06:46.367 --> 00:06:51.258
+chip at a lower price. The Intel Core i3, Intel Core i7, and the
+
+00:06:51.258 --> 00:06:55.708
+Intel Core i5 are the same chip. The thing is that in
+
+00:06:55.708 --> 00:07:00.148
+the i3s there are cores that failed, and in the i7s no core
+
+00:07:00.148 --> 00:07:03.508
+failed. That’s how they sell CPUs, depending on
+
+00:07:03.508 --> 00:07:07.788
+how much the laser lithography process fails or succeeds. The transistors
+
+00:07:07.788 --> 00:07:12.368
+in processors perform mathematical operations, but that data needs to be stored somewhere,
+
+00:07:12.368 --> 00:07:16.537
+like in memory. And when you design a processor, you have to balance:
+
+00:07:16.537 --> 00:07:20.588
+do I add memory or do I add more processing power? You need a minimum amount of memory.
+
+00:07:20.588 --> 00:07:23.628
+So the small amount of memory a processor has inside is
+
+00:07:23.628 --> 00:07:28.168
+known as registers or cache, and these are small bits of memory that
+
+00:07:28.168 --> 00:07:31.278
+are there, but it’s not enough, for example, to load an
+
+00:07:31.278 --> 00:07:35.708
+operating system. For that, you need a large memory. That large memory is known as
+
+00:07:35.708 --> 00:07:40.048
+random access memory, or RAM for short.
+
+00:07:40.048 --> 00:07:44.088
+RAM modules, like the one I have here in
+
+00:07:44.088 --> 00:07:47.408
+my hand, are types of memory that are erased the moment
+
+00:07:47.408 --> 00:07:51.918
+the computer is restarted and only work when the computer is powered on.
+
+00:07:51.918 --> 00:07:55.888
+The advantage is that they can be very fast. So, when the CPU
+
+00:07:55.888 --> 00:08:00.048
+needs to store data, it stores it here. Memory has a hierarchy based
+
+00:08:00.048 --> 00:08:03.368
+on how fast it is. For the CPU to access data
+
+00:08:03.368 --> 00:08:06.308
+stored in the cache or in the registers—which is the
+
+00:08:06.308 --> 00:08:08.968
+memory inside the CPU chip—it takes
+
+00:08:08.968 --> 00:08:13.468
+the CPU between one and 20 nanoseconds to access that data. To give you
+
+00:08:13.468 --> 00:08:18.668
+an idea, there are 1 billion nanoseconds in a second; 20
+
+00:08:18.668 --> 00:08:23.768
+nanoseconds would be two millionths of a second—less than the blink of an eye. For the
+
+00:08:23.768 --> 00:08:27.208
+CPU to access data from RAM, it takes 70
+
+00:08:27.208 --> 00:08:32.188
+nanoseconds. In other words, this memory can be three to five times
+
+00:08:32.188 --> 00:08:34.908
+slower than the memory right here. If it takes the CPU
+
+00:08:34.908 --> 00:08:39.008
+70 nanoseconds to access data stored in RAM
+
+00:08:39.008 --> 00:08:42.008
+RAM, you can’t imagine how many seconds it takes to
+
+00:08:42.008 --> 00:08:45.328
+reach the hard drive. Many more. We’ll look at that in the next class. I
+
+00:08:45.328 --> 00:08:48.688
+can tell you in advance that when a file is on the hard drive and
+
+00:08:48.688 --> 00:08:51.978
+you want to open it, what the CPU does to interpret it is move that
+
+00:08:51.978 --> 00:08:55.328
+file from the hard drive to RAM. The organization of all
+
+00:08:55.328 --> 00:08:59.328
+these components of a CPU—including its preprogrammed instructions, its capacity
+
+00:08:59.328 --> 00:09:03.328
+for mathematical operations, internal memory, cores, and the structure of
+
+00:09:03.328 --> 00:09:08.008
+the transistors—is called architecture. There are three major architectures, which are the
+
+00:09:08.008 --> 00:09:13.068
+ways we design processors: x86, RISC, and ARM. Many
+
+00:09:13.068 --> 00:09:16.708
+years ago, processor designers realized that programmers
+
+00:09:16.708 --> 00:09:21.828
+repeat the same processes over and over. All programmers need to open files, close
+
+00:09:21.828 --> 00:09:26.388
+files, perform certain multiplications, certain additions, certain subtractions. Everything is very
+
+00:09:26.388 --> 00:09:30.748
+similar. So, they figured that instead of creating general-purpose transistors that
+
+00:09:30.748 --> 00:09:35.677
+could perform any type of instruction, it would be faster if certain repetitive instructions,
+
+00:09:35.677 --> 00:09:40.728
+instead of being expressed in code and run through generic transistors, existed
+
+00:09:40.728 --> 00:09:47.208
+in transistors specifically designed for those repetitive operations. These are called instructions. And
+
+00:09:47.208 --> 00:09:51.628
+those instructions, along with those designed to accelerate certain processes, are what
+
+00:09:51.628 --> 00:09:58.028
+define an architecture. For example, since x86 processors are almost always
+
+00:09:58.028 --> 00:10:03.408
+running Windows, many of Windows’ operating system processes are
+
+00:10:03.408 --> 00:10:08.088
+stored—burned into the chip’s transistor structure. As
+
+00:10:08.088 --> 00:10:12.528
+chips became increasingly complex in terms of instructions, we began to notice that for
+
+00:10:12.528 --> 00:10:15.928
+certain use cases—such as having many chips in servers that
+
+00:10:15.928 --> 00:10:20.468
+need to perform many different tasks—it was better to go back to simpler chips
+
+00:10:20.468 --> 00:10:23.968
+. This gave rise to a certain type of architecture that was very successful
+
+00:10:23.968 --> 00:10:27.548
+in servers in the 1990s and early 2000s, known as
+
+00:10:27.548 --> 00:10:33.628
+RISC, R-I-S-C, "reduced instruction set computer," which is basically a chip with
+
+00:10:33.628 --> 00:10:38.848
+that are much more generic and versatile. With the explosion of
+
+00:10:38.848 --> 00:10:42.108
+mobile phones—which are essentially computers in our pockets—we realized
+
+00:10:42.108 --> 00:10:46.788
+that we needed a chip that consumed much less electricity, with
+
+00:10:46.788 --> 00:10:50.668
+higher processing capacity and that generated much less heat, because
+
+00:10:50.668 --> 00:10:55.748
+that way the battery lasts longer. The most common and famous architecture
+
+00:10:55.748 --> 00:10:59.888
+designed to save battery life is ARM. The chip in your
+
+00:10:59.888 --> 00:11:04.648
+phone most likely has ARM architecture, but the chip that was produced
+
+00:11:04.648 --> 00:11:07.158
+on a larger scale and is still produced more
+
+00:11:07.158 --> 00:11:12.168
+than any other is x86. Fewer x86 chips are being produced
+
+00:11:12.168 --> 00:11:16.998
+because more people have laptops and portable computers instead of
+
+00:11:16.998 --> 00:11:21.308
+desktop computers. Since they also run on batteries, ARM is also an
+
+00:11:21.308 --> 00:11:26.548
+ideal choice for these computers, but x86 remains very popular. Intel and AMD
+
+00:11:26.548 --> 00:11:30.688
+are the main producers of x86, whereas today iPhones
+
+00:11:30.688 --> 00:11:34.668
+and Android devices are the ones that consume the most ARM chips. There’s one
+
+00:11:34.668 --> 00:11:38.248
+final, really cool detail about these architectures called
+
+00:11:38.248 --> 00:11:43.308
+speculative execution or predictive execution. To save battery life and make processors
+
+00:11:43.308 --> 00:11:47.768
+faster, processors started trying to predict the type of
+
+00:11:47.768 --> 00:11:50.748
+code they’re going to run. For example, if you open
+
+00:11:50.748 --> 00:11:55.828
+Spotify every day and start playing a song, the processor can predict that
+
+00:11:55.828 --> 00:12:01.088
+and prepare itself. This speculative execution has had computer security issues and is
+
+00:12:01.088 --> 00:12:04.928
+the current frontier of chip design. It’s very controversial. Part of
+
+00:12:04.928 --> 00:12:09.048
+a processor’s architecture is assembly language, which consists of a
+
+00:12:09.048 --> 00:12:13.928
+series of instructions that explain to a human, in language close
+
+00:12:13.928 --> 00:12:17.108
+to human language—using letters and numbers—how to tell the CPU to perform
+
+00:12:17.108 --> 00:12:20.708
+an addition, a subtraction, or an operation. That assembly language, or "assembly
+
+00:12:20.708 --> 00:12:24.888
+language," is the original language used to create software. And
+
+00:12:24.888 --> 00:12:28.308
+when you write code in standard programming languages, and
+
+00:12:28.308 --> 00:12:33.028
+that is a process called compilation, compilation is the conversion of that code into
+
+00:12:33.028 --> 00:12:36.628
+assembly language of the CPU architecture. In the past,
+
+00:12:36.628 --> 00:12:40.048
+before programming languages and memory, the way to program
+
+00:12:40.048 --> 00:12:43.388
+the CPUs of early computers was with punch cards
+
+00:12:43.388 --> 00:12:47.428
+that had holes punched in them, and each hole represented an instruction in
+
+00:12:47.428 --> 00:12:52.308
+assembly language or binary data, such as numerical information.
+
+00:12:52.308 --> 00:12:55.108
+Let’s go back to our example: A equals one, B equals
+
+00:12:55.108 --> 00:12:57.568
+two, and C equals A plus B. This is
+
+00:12:57.568 --> 00:13:00.508
+a variable, and this is a value. And when I say that C is
+
+00:13:00.508 --> 00:13:04.108
+equal to A plus B, I am performing a mathematical operation. When I
+
+00:13:04.108 --> 00:13:07.928
+say that A equals one, the CPU is calculating the number
+
+00:13:07.928 --> 00:13:12.828
+one as a byte and is allocating a
+
+00:13:12.828 --> 00:13:18.092
+space in RAM. This RAM has different spaces that are accessed through
+
+00:13:18.092 --> 00:13:21.071
+what are called memory addresses. When I say that A is
+
+00:13:21.071 --> 00:13:24.251
+equal to 1 and that B is equal to 2, I am locating two
+
+00:13:24.251 --> 00:13:28.251
+addresses in RAM and declaring: this address
+
+00:13:28.251 --> 00:13:31.331
+is called A and this address is called B, and inside there is
+
+00:13:31.331 --> 00:13:34.932
+a 1 and a 2. And when I declare C, before
+
+00:13:34.932 --> 00:13:39.311
+performing the mathematical operation, I reserve an address in memory. Those addresses in
+
+00:13:39.311 --> 00:13:43.751
+memory, in programming languages, are called pointers. By telling it
+
+00:13:43.751 --> 00:13:46.872
+that C equals A plus B, that A plus B, or
+
+00:13:46.872 --> 00:13:50.571
+whether it’s 1 plus 2, first the
+
+00:13:50.571 --> 00:13:53.611
+value 1 and the value 2 are retrieved from RAM at the positions specified by the pointers, and
+
+00:13:53.611 --> 00:13:57.751
+then the CPU adds the two numbers to generate the
+
+00:13:57.751 --> 00:14:01.431
+3. Once that number 3 is generated, I send it to the
+
+00:14:01.431 --> 00:14:05.391
+memory address corresponding to the letter C, to the variable C.
+
+00:14:05.391 --> 00:14:08.391
+And all of that is what happens in a CPU when I compile a
+
+00:14:08.391 --> 00:14:12.591
+language into assembly language. The operations are executed in the CPU, and
+
+00:14:12.591 --> 00:14:16.231
+RAM stores the information. Almost all chips work this way, but
+
+00:14:16.231 --> 00:14:21.271
+there are specialized chips. Just as CPUs are general-purpose processing units,
+
+00:14:21.271 --> 00:14:25.111
+we also have specialized chips called System on a Chip, which include many
+
+00:14:25.111 --> 00:14:29.051
+other functions, such as those found in phones. There are graphics chips known
+
+00:14:29.051 --> 00:14:33.511
+as GPUs, and there are artificial intelligence chips known as TPUs, but we’ll
+
+00:14:33.511 --> 00:14:35.971
+cover these topics in the upcoming classes of the Fundamentals
+
+00:14:35.971 --> 00:14:40.931
+of Software Engineering course.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/4. Cómo funciona una CPU por dentro/video.es.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.300 --> 00:00:03.640
+Si un dispositivo tiene software, se puede programar. Y si se puede programar,
+
+00:00:03.640 --> 00:00:09.540
+tiene una CPU. Hay CPUs en todas partes: computadoras, televisores, teléfonos, cajeros,
+
+00:00:09.540 --> 00:00:13.060
+las pantallas de los automóviles. En todo lo que tenga una pantalla con
+
+00:00:13.060 --> 00:00:17.980
+software programable hay una CPU. Las CPUs o unidades centrales de procesamiento
+
+00:00:17.980 --> 00:00:22.420
+es donde las computadoras procesan datos y la información la guardan en la
+
+00:00:22.420 --> 00:00:25.940
+memoria RAM. Imagina que tienes que hacer una ecuación matemática donde escribes
+
+00:00:25.940 --> 00:00:29.900
+algo así como A es igual a uno y B es igual a
+
+00:00:29.900 --> 00:00:33.360
+dos y A más B es igual a C, y tienes que
+
+00:00:33.360 --> 00:00:37.980
+decidir cuánto vale C. Ese procesamiento donde sumas uno más dos y le
+
+00:00:37.980 --> 00:00:41.460
+asignas tres, ocurre en tu cerebro. Esa es la CPU y el
+
+00:00:41.460 --> 00:00:45.620
+lugar donde estás guardando esos datos es el papel. Esa sería la memoria
+
+00:00:45.620 --> 00:00:49.460
+RAM. Intel y AMD son las dos marcas más famosas de CPU.
+
+00:00:49.460 --> 00:00:53.220
+Intel con los procesadores Xeon, los Core i7 y i5, AMD con el
+
+00:00:53.220 --> 00:00:57.260
+Ryzen, entre muchos otros. Pero también hay marcas de CPUs móviles. Apple
+
+00:00:57.260 --> 00:01:01.000
+fabrica una CPU que se llama la M1 o la A1 y la
+
+00:01:01.000 --> 00:01:05.099
+M2, M3, M4. Huawei tiene su propia marca de procesadores. Existe una
+
+00:01:05.099 --> 00:01:09.420
+marca llamada Snapdragon. Hay muchas marcas de CPUs. Por dentro una CPU es
+
+00:01:09.420 --> 00:01:14.980
+una serie de transistores, circuitos electrónicos que ejecutan operaciones matemáticas, como sumar,
+
+00:01:14.980 --> 00:01:20.620
+restar, multiplicar, y también mueven datos de la memoria, los guardan, los modifican,
+
+00:01:20.620 --> 00:01:23.679
+los borran. Cada operación ocurre en un ciclo, que es el paso
+
+00:01:23.680 --> 00:01:26.500
+de la electricidad por el circuito de la CPU. Y esos ciclos de
+
+00:01:26.500 --> 00:01:30.020
+un procesador los llamamos hertz. Hertz es como medimos la velocidad de
+
+00:01:30.020 --> 00:01:33.620
+un procesador, que son los ciclos por segundo que una CPU puede usar
+
+00:01:33.620 --> 00:01:37.520
+para ejecutar esas operaciones. Si una CPU tiene un megahertz de velocidad,
+
+00:01:37.520 --> 00:01:41.860
+eso significa que puede ejecutar un millón de ciclos por segundo, porque la
+
+00:01:41.860 --> 00:01:47.100
+M de mega es un millón. Un giga es mil millones. Giga
+
+00:01:47.100 --> 00:01:51.880
+significa mil millones. Así que cuando una CPU dice que tiene tres gigahertz,
+
+00:01:51.880 --> 00:01:55.840
+eso significa que puede ejecutar tres mil millones de ciclos por segundo.
+
+00:01:55.840 --> 00:02:00.220
+A más gigahertz, más corriente eléctrica fluye por el procesador. A más corriente,
+
+00:02:00.220 --> 00:02:03.480
+más calor. Y a más calor, se puede quemar el chip. Cuando
+
+00:02:03.480 --> 00:02:07.000
+tienes un chip y lo pones en la tarjeta madre de tu computadora,
+
+00:02:07.000 --> 00:02:11.260
+casi siempre le pones encima un ventilador, porque los límites térmicos del
+
+00:02:11.260 --> 00:02:14.910
+chip son lo que determinan los límites de velocidad del procesador. A más
+
+00:02:14.910 --> 00:02:18.980
+caliente, menos velocidad, a más frío, más corriente y más velocidad. Al
+
+00:02:18.980 --> 00:02:21.930
+diseñar un chip se tienen en mente muchas cosas: la estructura de los
+
+00:02:21.930 --> 00:02:28.240
+transistores, las instrucciones, pero también la disipación térmica del calor para poder
+
+00:02:28.240 --> 00:02:32.520
+hacerlos más veloces. Las CPUs y en general todos los chips están hechos
+
+00:02:32.520 --> 00:02:36.280
+del mismo átomo, el silicio. El silicio es un átomo que tiene
+
+00:02:36.280 --> 00:02:40.460
+catorce protones en el núcleo, por eso es el átomo número catorce en
+
+00:02:40.460 --> 00:02:43.880
+la tabla periódica. El silicio está en todas partes porque de hecho
+
+00:02:43.880 --> 00:02:48.500
+de eso está hecha la arena. La arena es silicio. Cuando nosotros tomamos
+
+00:02:48.500 --> 00:02:52.340
+la arena del mar u otros tipos de arena especializada y la
+
+00:02:52.340 --> 00:02:57.340
+limpiamos, y esa arena luego la fundimos en un solo cristal, ese cristal
+
+00:02:57.340 --> 00:03:02.980
+se conoce como wafer. El wafer de silicio es arena cristalizada con
+
+00:03:02.980 --> 00:03:05.980
+la que construimos chips. Para que la arena cristalizada se convierta en un
+
+00:03:05.980 --> 00:03:10.109
+chip usamos la máquina más avanzada de la existencia de la especie
+
+00:03:10.109 --> 00:03:14.700
+humana, una cosa que se llaman láseres litográficos. Para ser más específico, en
+
+00:03:14.700 --> 00:03:19.490
+la época moderna se usa el láser litográfico extremo ultravioleta y realmente
+
+00:03:19.490 --> 00:03:22.640
+es de ciencia ficción. El cristal de silicio en forma de círculo, conocido
+
+00:03:22.640 --> 00:03:28.120
+como oblea, entra a una máquina llamada láser extremo ultravioleta. Esta máquina
+
+00:03:28.120 --> 00:03:31.740
+por dentro tiene un vacío como el vacío del espacio y una vez
+
+00:03:31.740 --> 00:03:37.900
+adentro, un láser le dispara a una pequeña microscópica gota de estaño.
+
+00:03:37.900 --> 00:03:41.420
+Al dispararle el láser al estaño, se genera una serie de reflejos de
+
+00:03:41.420 --> 00:03:46.280
+luz láser que luego un sistema de espejos con un liso absoluto,
+
+00:03:46.280 --> 00:03:52.500
+en una estructura atómica increíblemente fina, rebotan hasta llevar a un láser hiperenfocado,
+
+00:03:52.500 --> 00:03:58.200
+esa es la parte extremo ultravioleta, que atraviesa una máscara fotográfica. Esa
+
+00:03:58.200 --> 00:04:03.540
+máscara fotográfica, como el negativo de una fotografía del pasado, tiene en la
+
+00:04:03.540 --> 00:04:08.880
+máscara la estructura, cómo deberían estar organizados los átomos de silicio para
+
+00:04:08.880 --> 00:04:14.940
+convertirse en transistores de electricidad que componen un circuito. La máscara refleja sobre
+
+00:04:14.940 --> 00:04:19.640
+la oblea y durante múltiples pasadas ese láser empieza a imprimir una
+
+00:04:19.640 --> 00:04:24.140
+marca de la máscara de la estructura de transistores. Luego se le pasa
+
+00:04:24.140 --> 00:04:28.640
+por unos químicos. Esos químicos limpian todos los residuos del proceso como
+
+00:04:28.640 --> 00:04:33.460
+si estuvieran revelando una fotografía, y eso va construyendo las estructuras atómicas como
+
+00:04:33.460 --> 00:04:38.200
+si fuera un edificio que terminan componiendo miles de millones de transistores
+
+00:04:38.200 --> 00:04:42.180
+que hacen posible una CPU. En una CPU moderna como esta CPU que
+
+00:04:42.180 --> 00:04:46.520
+tengo acá, o como esta pequeña CPU que está completamente integrada, la
+
+00:04:46.520 --> 00:04:53.640
+distancia entre transistor y transistor es de diez a veinticinco átomos de silicio.
+
+00:04:53.640 --> 00:04:59.140
+La humanidad es capaz de mover distancias atómicas y no funciona todo
+
+00:04:59.140 --> 00:05:01.900
+en un plano. No es un circuito plano, sino que es un circuito
+
+00:05:01.900 --> 00:05:06.820
+tridimensional. Es como un rascacielos gigantesco de transistores. De esa manera se
+
+00:05:06.820 --> 00:05:10.720
+pueden empacar más transistores en una estructura como esta. Ustedes no lo ven,
+
+00:05:10.720 --> 00:05:15.300
+pero este chip es superpesado porque hay muchísimos transistores acá adentro. Esos
+
+00:05:15.300 --> 00:05:18.160
+millones de transistores dentro de un chip es lo que hace posible correr
+
+00:05:18.160 --> 00:05:22.340
+cosas como el navegador con el que estás viendo esta clase, videojuegos
+
+00:05:22.340 --> 00:05:27.530
+o inteligencias artificiales. Muchas empresas construyen estas máquinas, pero solo existe una compañía,
+
+00:05:27.530 --> 00:05:31.180
+en serio, solo una compañía en el planeta que construye la más
+
+00:05:31.180 --> 00:05:35.360
+avanzada. El láser extremo ultravioleta y toda su integración en esta máquina de
+
+00:05:35.360 --> 00:05:40.880
+litográfica la hace una compañía de Holanda llamada ASML y nadie más.
+
+00:05:40.880 --> 00:05:43.480
+Sabiendo esto, ¿cómo hacemos que una CPU sea más veloz? Pues hay varias
+
+00:05:43.480 --> 00:05:47.760
+técnicas. Una es agregarle muchos más transistores al chip, así que si
+
+00:05:47.760 --> 00:05:51.100
+quiero meterle más transistores, los tengo que hacer más chiquitos. Eso significa que
+
+00:05:51.100 --> 00:05:54.420
+necesito láseres mucho más enfocados y con más contraste. Eso es lo
+
+00:05:54.420 --> 00:05:57.560
+que hace ASML. Por eso es tan importante la distancia que hay entre
+
+00:05:57.560 --> 00:06:01.400
+átomo y átomo. La otra forma es pasarle más corriente al circuito,
+
+00:06:01.400 --> 00:06:05.300
+más electricidad. Pero el problema es que a más corriente hay más calor.
+
+00:06:05.300 --> 00:06:09.460
+Entonces, necesito hacer un diseño que genere una dispersión térmica más efectiva
+
+00:06:09.460 --> 00:06:13.960
+o colocarle mejor enfriamiento. O la otra técnica es con la misma arquitectura,
+
+00:06:13.960 --> 00:06:18.060
+colocar más núcleos, más procesadores, uno pegadito al otro, para que en
+
+00:06:18.060 --> 00:06:21.380
+vez de hacer un proceso al tiempo, pueda hacer dos, cuatro u ocho
+
+00:06:21.380 --> 00:06:25.000
+procesos al tiempo. Esos son los procesadores de dos núcleos, cuatro núcleos,
+
+00:06:25.000 --> 00:06:29.510
+ocho núcleos. En un wafer, en una de estas obleas, no todos los
+
+00:06:29.510 --> 00:06:34.488
+chips quedan bien. Como en ocasiones estos procesadores, al ser una distancia
+
+00:06:34.488 --> 00:06:39.588
+atómica, no quedan perfectamente alineados, después de que termina el proceso de litografía,
+
+00:06:39.588 --> 00:06:43.848
+hay que hacer unos tests y algunos núcleos no funcionan perfectamente bien.
+
+00:06:43.848 --> 00:06:46.367
+Cuando los núcleos no funcionan tan bien, lo que hacen es vender el
+
+00:06:46.367 --> 00:06:51.258
+chip más barato. El Intel Core i3, Intel Core i7 y el
+
+00:06:51.258 --> 00:06:55.708
+Intel Core i5 son el mismo chip. Lo que pasa es que en
+
+00:06:55.708 --> 00:07:00.148
+los i3 hay núcleos que fallaron y en los i7 ningún núcleo
+
+00:07:00.148 --> 00:07:03.508
+falló. Esa es la forma en la que venden las CPU, dependiendo de
+
+00:07:03.508 --> 00:07:07.788
+qué tanto falla o triunfa el proceso litográfico del láser. Los transistores
+
+00:07:07.788 --> 00:07:12.368
+de los procesadores ejecutan operaciones matemáticas, pero esos datos necesitan guardarlos en algún
+
+00:07:12.368 --> 00:07:16.537
+lugar, como una memoria. Y cuando diseñas un procesador tienes que balancear:
+
+00:07:16.537 --> 00:07:20.588
+¿le pongo memoria o le pongo más procesamiento? Necesitas un mínimo de memoria.
+
+00:07:20.588 --> 00:07:23.628
+Así que la memoria chiquita que un procesador tiene por dentro se
+
+00:07:23.628 --> 00:07:28.168
+le conoce como registros o caché, y son pequeños pedacitos de memoria que
+
+00:07:28.168 --> 00:07:31.278
+están ahí, pero no es suficiente, por ejemplo, para cargar un sistema
+
+00:07:31.278 --> 00:07:35.708
+operativo. Para eso necesitas una memoria grande. Esa memoria grande se conoce como
+
+00:07:35.708 --> 00:07:40.048
+memoria de acceso aleatorio o "random access memory", o en formato más
+
+00:07:40.048 --> 00:07:44.088
+corto, una memoria RAM. Las memorias RAM, como esta que tengo acá en
+
+00:07:44.088 --> 00:07:47.408
+la mano, son memorias que se borran en el momento en el
+
+00:07:47.408 --> 00:07:51.918
+que el computador se reinicia y solamente funcionan cuando el computador tiene electricidad.
+
+00:07:51.918 --> 00:07:55.888
+La ventaja es que pueden ser muy veloces. Entonces, cuando la CPU
+
+00:07:55.888 --> 00:08:00.048
+necesita guardar datos, los guarda acá. Las memorias tienen una jerarquía a partir
+
+00:08:00.048 --> 00:08:03.368
+de cuán veloces son. Para que la CPU acceda a un dato
+
+00:08:03.368 --> 00:08:06.308
+que está guardado en el caché o en los registros, que es la
+
+00:08:06.308 --> 00:08:08.968
+memoria que va dentro del chip de la CPU, ese dato le
+
+00:08:08.968 --> 00:08:13.468
+toma de uno a 20 nanosegundos a la CPU accederlo. Para que te
+
+00:08:13.468 --> 00:08:18.668
+hagas una idea, en un segundo hay 1.000 millones de nanosegundos, 20
+
+00:08:18.668 --> 00:08:23.768
+nanosegundos serían dos millonésimas de segundos, menos de un instante. Para que la
+
+00:08:23.768 --> 00:08:27.208
+CPU acceda a un dato de la memoria RAM, le toma 70
+
+00:08:27.208 --> 00:08:32.188
+nanosegundos. Es decir, esta memoria puede ser de tres a cinco veces más
+
+00:08:32.188 --> 00:08:34.908
+lenta que la memoria que está acá. Si a la CPU le
+
+00:08:34.908 --> 00:08:39.008
+toma 70 nanosegundos llegar a la memoria que está almacenada en la memoria
+
+00:08:39.008 --> 00:08:42.008
+RAM, no te imaginas la cantidad de segundos que le toma para
+
+00:08:42.008 --> 00:08:45.328
+llegar al disco duro. Muchos más. Eso lo vemos la próxima clase. Te
+
+00:08:45.328 --> 00:08:48.688
+puedo adelantar que cuando un archivo está en el disco duro y
+
+00:08:48.688 --> 00:08:51.978
+lo quieres abrir, lo que la CPU hace para interpretarlo es mover ese
+
+00:08:51.978 --> 00:08:55.328
+archivo del disco duro a la memoria RAM. La organización de todos
+
+00:08:55.328 --> 00:08:59.328
+estos componentes de una CPU, entre las instrucciones preprogramadas que tiene su capacidad
+
+00:08:59.328 --> 00:09:03.328
+de operaciones matemáticas, la memoria interna, los núcleos y la estructura de
+
+00:09:03.328 --> 00:09:08.008
+los transistores, se le llama arquitectura. Hay tres grandes arquitecturas, que son la
+
+00:09:08.008 --> 00:09:13.068
+forma en la que diseñamos los procesadores: x86, RISC y ARM. Hace
+
+00:09:13.068 --> 00:09:16.708
+muchos años, los diseñadores de procesadores se dieron cuenta de que los programadores
+
+00:09:16.708 --> 00:09:21.828
+repiten mucho los mismos procesos. Todos los programadores necesitan abrir archivos, cerrar
+
+00:09:21.828 --> 00:09:26.388
+archivos, hacer ciertas multiplicaciones, ciertas sumas, ciertas restas. Todas las cosas se parecen
+
+00:09:26.388 --> 00:09:30.748
+mucho. Entonces, se imaginaron que en vez de crear transistores generales que
+
+00:09:30.748 --> 00:09:35.677
+pudieran hacer cualquier tipo de instrucción, sería más veloz si ciertas instrucciones repetitivas,
+
+00:09:35.677 --> 00:09:40.728
+en vez de expresarlas en código y correr por transistores genéricos, existieran
+
+00:09:40.728 --> 00:09:47.208
+en transistores específicamente diseñados para esas operaciones repetitivas. Eso se llaman instrucciones. Y
+
+00:09:47.208 --> 00:09:51.628
+esas instrucciones y las que existan para acelerar ciertos procesos es lo
+
+00:09:51.628 --> 00:09:58.028
+que determina una arquitectura. Por ejemplo, como los procesadores x86 casi siempre están
+
+00:09:58.028 --> 00:10:03.408
+corriendo Windows, muchos de los procesos de Windows como sistema operativo están
+
+00:10:03.408 --> 00:10:08.088
+almacenados, quemados en la estructura de transistores del chip. A medida que los
+
+00:10:08.088 --> 00:10:12.528
+chips fueron incrementando su complejidad en instrucciones, empezamos a notar que para
+
+00:10:12.528 --> 00:10:15.928
+ciertos casos de uso, como por ejemplo tener muchos chips en servidores que
+
+00:10:15.928 --> 00:10:20.468
+requieren hacer muchas cosas distintas, era mejor volver a tener chips más
+
+00:10:20.468 --> 00:10:23.968
+simples. Eso le dio nacimiento a un cierto tipo de arquitectura que triunfó
+
+00:10:23.968 --> 00:10:27.548
+mucho en servidores en los 90 e inicios del 2000, conocida como
+
+00:10:27.548 --> 00:10:33.628
+RISC, R-I-S-C, "reduced instruction set computer", que es básicamente un chip con instrucciones
+
+00:10:33.628 --> 00:10:38.848
+mucho más genéricas, mucho más versátil. Con la explosión de la telefonía
+
+00:10:38.848 --> 00:10:42.108
+móvil, que es en esencia un computador en nuestros bolsillos, nos dimos cuenta
+
+00:10:42.108 --> 00:10:46.788
+de que necesitábamos un chip que gastara mucho menos electricidad, con una
+
+00:10:46.788 --> 00:10:50.668
+más alta capacidad de procesamiento y que se calentara mucho menos, porque de
+
+00:10:50.668 --> 00:10:55.748
+esa manera la batería dura más. La arquitectura diseñada para ahorrar batería
+
+00:10:55.748 --> 00:10:59.888
+más común y más famosa de todas es ARM. El chip de tu
+
+00:10:59.888 --> 00:11:04.648
+teléfono muy seguramente tiene arquitectura ARM, pero el chip que se produjo
+
+00:11:04.648 --> 00:11:07.158
+más en escala y que al día de hoy se sigue produciendo más
+
+00:11:07.158 --> 00:11:12.168
+que ningún otro es el x86. Lentamente se producen menos chips x86
+
+00:11:12.168 --> 00:11:16.998
+porque más personas tienen laptops, computadoras portátiles, en vez de tener computadoras de
+
+00:11:16.998 --> 00:11:21.308
+escritorio. Como ellas también funcionan con baterías, ARM también es un caso
+
+00:11:21.308 --> 00:11:26.548
+ideal para estas computadoras, pero x86 sigue siendo muy popular. Intel y AMD
+
+00:11:26.548 --> 00:11:30.688
+son los principales productores de x86, donde hoy en día los iPhones
+
+00:11:30.688 --> 00:11:34.668
+y los Android son los dispositivos que más consumen chips ARM. Hay un
+
+00:11:34.668 --> 00:11:38.248
+último detalle muy loco de las arquitecturas que se llama la ejecución
+
+00:11:38.248 --> 00:11:43.308
+especulativa o la ejecución predictiva. Para ahorrar batería y para hacer los procesadores
+
+00:11:43.308 --> 00:11:47.768
+más veloces, los procesadores empezaron a tratar de predecir el tipo de
+
+00:11:47.768 --> 00:11:50.748
+código que van a correr. Por ejemplo, si tú todos los días abres
+
+00:11:50.748 --> 00:11:55.828
+Spotify y pones a decodificar una canción, el procesador puede predecir eso
+
+00:11:55.828 --> 00:12:01.088
+y prepararse. Esta ejecución especulativa ha tenido problemas de seguridad informática y es
+
+00:12:01.088 --> 00:12:04.928
+la frontera actual del diseño de chips. Es muy controversial. Parte de
+
+00:12:04.928 --> 00:12:09.048
+la arquitectura de un procesador es el lenguaje de ensamble, que son unas
+
+00:12:09.048 --> 00:12:13.928
+series de instrucciones que le explican a un humano, en lenguaje cercano
+
+00:12:13.928 --> 00:12:17.108
+al humano, en letras y números, cómo pedirle a la CPU que haga
+
+00:12:17.108 --> 00:12:20.708
+una suma, una resta, una operación. Ese lenguaje de ensamble o "assembly
+
+00:12:20.708 --> 00:12:24.888
+language", es el lenguaje original con el que se hace el software. Y
+
+00:12:24.888 --> 00:12:28.308
+cuando tú escribes código en códigos de lenguajes de programación normales, y
+
+00:12:28.308 --> 00:12:33.028
+ese es un proceso llamado compilación, la compilación es convertir ese código al
+
+00:12:33.028 --> 00:12:36.628
+lenguaje de ensamblado de la arquitectura de la CPU. En el pasado,
+
+00:12:36.628 --> 00:12:40.048
+antes de los lenguajes de programación y la memoria, la forma de programar
+
+00:12:40.048 --> 00:12:43.388
+las CPU de las primeras computadoras era con unas tarjetas a las
+
+00:12:43.388 --> 00:12:47.428
+que se les hacían unos huecos y el hueco representaba una instrucción en
+
+00:12:47.428 --> 00:12:52.308
+el lenguaje de ensamble o datos binarios, como por ejemplo información numérica.
+
+00:12:52.308 --> 00:12:55.108
+Volvamos a nuestro ejemplo de A es igual a uno, B es igual
+
+00:12:55.108 --> 00:12:57.568
+a dos y C es igual a A más B. Esto es
+
+00:12:57.568 --> 00:13:00.508
+una variable y esto es un valor. Y cuando digo que C es
+
+00:13:00.508 --> 00:13:04.108
+igual a A más B, estoy haciendo una operación matemática. Cuando yo
+
+00:13:04.108 --> 00:13:07.928
+digo que A es igual a uno, la CPU está calculando el número
+
+00:13:07.928 --> 00:13:12.828
+uno como un byte y está asignando en la memoria RAM un
+
+00:13:12.828 --> 00:13:18.092
+espacio Esta memoria RAM tiene diferentes espacios que se acceden a través de
+
+00:13:18.092 --> 00:13:21.071
+algo que se llaman direcciones de memoria. Cuando digo que A es
+
+00:13:21.071 --> 00:13:24.251
+igual a 1 y que B es igual a 2, estoy encontrando dos
+
+00:13:24.251 --> 00:13:28.251
+direcciones en la memoria de la RAM y estoy declarando: esta dirección
+
+00:13:28.251 --> 00:13:31.331
+se llama A y esta dirección se llama B, y por dentro hay
+
+00:13:31.331 --> 00:13:34.932
+un 1 y hay un 2. Y cuando declaro C, antes de
+
+00:13:34.932 --> 00:13:39.311
+hacer la operación matemática, reservo una dirección en la memoria. Esas direcciones en
+
+00:13:39.311 --> 00:13:43.751
+memoria, en lenguajes de programación, se llaman punteros o apuntadores. Al decirle
+
+00:13:43.751 --> 00:13:46.872
+que C es igual a A más B, ese A más B, o
+
+00:13:46.872 --> 00:13:50.571
+sea ese 1 más 2, primero se extrae de la RAM el
+
+00:13:50.571 --> 00:13:53.611
+valor 1 y el valor 2 de la posición en los apuntadores y
+
+00:13:53.611 --> 00:13:57.751
+luego en la CPU se suman los dos números para generar el
+
+00:13:57.751 --> 00:14:01.431
+3. Una vez se genera ese número 3, lo mando a la dirección
+
+00:14:01.431 --> 00:14:05.391
+de memoria que corresponde a la letra C, a la variable C.
+
+00:14:05.391 --> 00:14:08.391
+Y todo eso es lo que ocurre en una CPU cuando compilo un
+
+00:14:08.391 --> 00:14:12.591
+lenguaje en lenguaje ensamblador. En la CPU se ejecutan las operaciones, en
+
+00:14:12.591 --> 00:14:16.231
+la RAM se almacena la información. Casi todos los chips funcionan así, pero
+
+00:14:16.231 --> 00:14:21.271
+hay chips especializados. Así como las CPU son unidades de procesamiento general,
+
+00:14:21.271 --> 00:14:25.111
+también tenemos unos chips especializados llamados System on a Chip, que incluyen muchas
+
+00:14:25.111 --> 00:14:29.051
+otras funciones, como los que tienen los teléfonos. Hay chips gráficos conocidos
+
+00:14:29.051 --> 00:14:33.511
+como GPU, hay chips de inteligencia artificial conocidos como TPU, pero estas cosas
+
+00:14:33.511 --> 00:14:35.971
+las vamos a ver en las próximas clases del curso de Fundamentos
+
+00:14:35.971 --> 00:14:40.931
+de Ingeniería de Software.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/4. Cómo funciona una CPU por dentro/video.pt.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.300 --> 00:00:03.640
+Se um dispositivo tem software, pode ser programado. E se pode ser programado,
+
+00:00:03.640 --> 00:00:09.540
+tem uma CPU. Há CPUs em todo o lado: computadores, televisões, telefones, caixas automáticas,
+
+00:00:09.540 --> 00:00:13.060
+os ecrãs dos automóveis. Em tudo o que tenha um ecrã com
+
+00:00:13.060 --> 00:00:17.980
+software programável, há uma CPU. As CPUs, ou unidades centrais de processamento
+
+00:00:17.980 --> 00:00:22.420
+, são onde os computadores processam dados e guardam a informação na
+
+00:00:22.420 --> 00:00:25.940
+memória RAM. Imagina que tens de fazer uma equação matemática onde escreves
+
+00:00:25.940 --> 00:00:29.900
+algo como A é igual a um e B é igual a
+
+00:00:29.900 --> 00:00:33.360
+dois e A mais B é igual a C, e tem de
+
+00:00:33.360 --> 00:00:37.980
+decidir quanto vale C. Esse processamento em que soma um mais dois e
+
+00:00:37.980 --> 00:00:41.460
+atribui três, ocorre no seu cérebro. Essa é a CPU e o
+
+00:00:41.460 --> 00:00:45.620
+lugar onde estás a guardar esses dados é o papel. Essa seria a memória
+
+00:00:45.620 --> 00:00:49.460
+RAM. A Intel e a AMD são as duas marcas mais famosas de CPU.
+
+00:00:49.460 --> 00:00:53.220
+A Intel com os processadores Xeon, os Core i7 e i5, a AMD com o
+
+00:00:53.220 --> 00:00:57.260
+Ryzen, entre muitas outras. Mas também existem marcas de CPUs móveis. A Apple
+
+00:00:57.260 --> 00:01:01.000
+fabrica uma CPU chamada M1 ou A1 e a
+
+00:01:01.000 --> 00:01:05.099
+M2, M3, M4. A Huawei tem a sua própria marca de processadores. Existe uma
+
+00:01:05.099 --> 00:01:09.420
+marca chamada Snapdragon. Existem muitas marcas de CPUs. No seu interior, uma CPU é
+
+00:01:09.420 --> 00:01:14.980
+uma série de transístores, circuitos eletrónicos que executam operações matemáticas, como somar,
+
+00:01:14.980 --> 00:01:20.620
+subtrair, multiplicar, e também movem dados da memória, guardam-nos, modificam-nos,
+
+00:01:20.620 --> 00:01:23.679
+e apagam-nos. Cada operação ocorre num ciclo, que é a passagem
+
+00:01:23.680 --> 00:01:26.500
+da eletricidade pelo circuito da CPU. E esses ciclos de
+
+00:01:26.500 --> 00:01:30.020
+um processador chamamos-lhes hertz. Hertz é como medimos a velocidade de
+
+00:01:30.020 --> 00:01:33.620
+um processador, que são os ciclos por segundo que uma CPU pode usar
+
+00:01:33.620 --> 00:01:37.520
+para executar essas operações. Se uma CPU tem uma velocidade de um megahertz,
+
+00:01:37.520 --> 00:01:41.860
+isso significa que pode executar um milhão de ciclos por segundo, porque o
+
+00:01:41.860 --> 00:01:47.100
+M de mega é um milhão. Um giga é mil milhões. Giga
+
+00:01:47.100 --> 00:01:51.880
+significa mil milhões. Portanto, quando uma CPU diz que tem três gigahertz,
+
+00:01:51.880 --> 00:01:55.840
+isso significa que pode executar três mil milhões de ciclos por segundo.
+
+00:01:55.840 --> 00:02:00.220
+Quanto mais gigahertz, mais corrente elétrica flui pelo processador. Quanto mais corrente,
+
+00:02:00.220 --> 00:02:03.480
+mais calor. E quanto mais calor, mais o chip pode queimar. Quando
+
+00:02:03.480 --> 00:02:07.000
+tens um chip e o colocas na placa-mãe do teu computador,
+
+00:02:07.000 --> 00:02:11.260
+quase sempre colocas um ventilador por cima, porque os limites térmicos do
+
+00:02:11.260 --> 00:02:14.910
+chip são o que determinam os limites de velocidade do processador. Quanto mais
+
+00:02:14.910 --> 00:02:18.980
+quente, menos velocidade; quanto mais frio, mais corrente e mais velocidade. Ao
+
+00:02:18.980 --> 00:02:21.930
+projetar um chip, muitas coisas são levadas em consideração: a estrutura dos
+
+00:02:21.930 --> 00:02:28.240
+transistores, as instruções, mas também a dissipação térmica do calor para poder
+
+00:02:28.240 --> 00:02:32.520
+torná-los mais rápidos. As CPUs e, em geral, todos os chips são feitos
+
+00:02:32.520 --> 00:02:36.280
+do mesmo átomo, o silício. O silício é um átomo que tem
+
+00:02:36.280 --> 00:02:40.460
+catorze protões no núcleo, por isso é o átomo número catorze na
+
+00:02:40.460 --> 00:02:43.880
+tabela periódica. O silício está em todo o lado porque, na verdade,
+
+00:02:43.880 --> 00:02:48.500
+é disso que a areia é feita. A areia é silício. Quando recolhemos
+
+00:02:48.500 --> 00:02:52.340
+areia do mar ou outros tipos de areia especializada e a
+
+00:02:52.340 --> 00:02:57.340
+limpezamos, e essa areia é depois fundida num único cristal, esse cristal
+
+00:02:57.340 --> 00:03:02.980
+é conhecido como wafer. A pastilha de silício é areia cristalizada com
+
+00:03:02.980 --> 00:03:05.980
+a qual construímos chips. Para que a areia cristalizada se transforme num
+
+00:03:05.980 --> 00:03:10.109
+chip, usamos a máquina mais avançada da existência da espécie
+
+00:03:10.109 --> 00:03:14.700
+humana, algo chamado lasers litográficos. Para ser mais específico, na
+
+00:03:14.700 --> 00:03:19.490
+era moderna utiliza-se o laser litográfico ultravioleta extremo e, na verdade,
+
+00:03:19.490 --> 00:03:22.640
+é coisa de ficção científica. O cristal de silício em forma de círculo, conhecido
+
+00:03:22.640 --> 00:03:28.120
+como oblea, entra numa máquina chamada laser ultravioleta extremo. Esta máquina
+
+00:03:28.120 --> 00:03:31.740
+tem no seu interior um vácuo semelhante ao vácuo do espaço e, uma vez
+
+00:03:31.740 --> 00:03:37.900
+dentro, um laser dispara contra uma pequena gota microscópica de estanho.
+
+00:03:37.900 --> 00:03:41.420
+Ao disparar o laser contra o estanho, gera-se uma série de reflexos de
+
+00:03:41.420 --> 00:03:46.280
+luz laser que, posteriormente, um sistema de espelhos com uma superfície absolutamente lisa,
+
+00:03:46.280 --> 00:03:52.500
+numa estrutura atómica incrivelmente fina, refletem até formar um laser hiperfocado,
+
+00:03:52.500 --> 00:03:58.200
+essa é a parte do ultravioleta extremo, que atravessa uma máscara fotográfica. Essa
+
+00:03:58.200 --> 00:04:03.540
+máscara fotográfica, como o negativo de uma fotografia do passado, tem na
+
+00:04:03.540 --> 00:04:08.880
+máscara a estrutura, como os átomos de silício devem estar organizados para
+
+00:04:08.880 --> 00:04:14.940
+se transformarem nos transístores elétricos que compõem um circuito. A máscara reflete sobre
+
+00:04:14.940 --> 00:04:19.640
+a pastilha e, ao longo de várias passagens, esse laser começa a imprimir uma
+
+00:04:19.640 --> 00:04:24.140
+marca da máscara da estrutura dos transístores. Em seguida, passa-se
+
+00:04:24.140 --> 00:04:28.640
+por alguns produtos químicos. Esses produtos químicos limpam todos os resíduos do processo, como
+
+00:04:28.640 --> 00:04:33.460
+se estivessem a revelar uma fotografia, e isso vai construindo as estruturas atómicas como
+
+00:04:33.460 --> 00:04:38.200
+se fosse um edifício que acaba por ser composto por milhares de milhões de transístores
+
+00:04:38.200 --> 00:04:42.180
+que tornam possível uma CPU. Numa CPU moderna como esta CPU que
+
+00:04:42.180 --> 00:04:46.520
+tenho aqui, ou como esta pequena CPU que está completamente integrada, a
+
+00:04:46.520 --> 00:04:53.640
+distância entre transístor e transístor é de dez a vinte e cinco átomos de silício.
+
+00:04:53.640 --> 00:04:59.140
+A humanidade é capaz de mover distâncias atómicas e nem tudo funciona
+
+00:04:59.140 --> 00:05:01.900
+num plano. Não é um circuito plano, mas sim um circuito
+
+00:05:01.900 --> 00:05:06.820
+tridimensional. É como um arranha-céus gigantesco de transístores. Dessa forma,
+
+00:05:06.820 --> 00:05:10.720
+é possível encaixar mais transístores numa estrutura como esta. Vocês não o veem,
+
+00:05:10.720 --> 00:05:15.300
+mas este chip é superpesado porque há imensos transístores aqui dentro. Esses
+
+00:05:15.300 --> 00:05:18.160
+milhões de transístores dentro de um chip é o que torna possível executar
+
+00:05:18.160 --> 00:05:22.340
+coisas como o navegador com o qual estás a ver esta aula, videojogos
+
+00:05:22.340 --> 00:05:27.530
+ou inteligências artificiais. Muitas empresas fabricam estas máquinas, mas existe apenas uma empresa,
+
+00:05:27.530 --> 00:05:31.180
+a sério, apenas uma empresa no planeta que fabrica a mais
+
+00:05:31.180 --> 00:05:35.360
+avançada. O laser ultravioleta extremo e toda a sua integração nesta máquina de
+
+00:05:35.360 --> 00:05:40.880
+litografia são da autoria de uma empresa holandesa chamada ASML e de mais ninguém.
+
+00:05:40.880 --> 00:05:43.480
+Sabendo isto, como é que tornamos uma CPU mais rápida? Bem, existem várias
+
+00:05:43.480 --> 00:05:47.760
+técnicas. Uma delas é adicionar muito mais transístores ao chip, por isso, se
+
+00:05:47.760 --> 00:05:51.100
+quiser colocar mais transístores, tenho de os tornar mais pequenos. Isso significa que
+
+00:05:51.100 --> 00:05:54.420
+preciso de lasers muito mais focados e com maior contraste. É isso que
+
+00:05:54.420 --> 00:05:57.560
+a ASML faz. É por isso que a distância entre
+
+00:05:57.560 --> 00:06:01.400
+átomo e átomo é tão importante. A outra forma é passar mais corrente pelo circuito,
+
+00:06:01.400 --> 00:06:05.300
+mais eletricidade. Mas o problema é que, quanto mais corrente, mais calor.
+
+00:06:05.300 --> 00:06:09.460
+Então, preciso de criar um design que gere uma dissipação térmica mais eficaz
+
+00:06:09.460 --> 00:06:13.960
+ou de lhe colocar um melhor sistema de refrigeração. Ou a outra técnica é, com a mesma arquitetura,
+
+00:06:13.960 --> 00:06:18.060
+colocar mais núcleos, mais processadores, um colado ao outro, para que, em
+
+00:06:18.060 --> 00:06:21.380
+vez de executar um processo de cada vez, possam executar dois, quatro ou oito
+
+00:06:21.380 --> 00:06:25.000
+processos ao mesmo tempo. Esses são os processadores de dois núcleos, quatro núcleos,
+
+00:06:25.000 --> 00:06:29.510
+oito núcleos. Numa pastilha, numa destas pastilhas, nem todos os
+
+00:06:29.510 --> 00:06:34.488
+chips ficam bem posicionados. Como, por vezes, estes processadores, por estarem a uma distância
+
+00:06:34.488 --> 00:06:39.588
+atómica, não ficam perfeitamente alinhados, depois de terminar o processo de litografia,
+
+00:06:39.588 --> 00:06:43.848
+é preciso fazer alguns testes e alguns núcleos não funcionam perfeitamente bem.
+
+00:06:43.848 --> 00:06:46.367
+Quando os núcleos não funcionam tão bem, o que fazem é vender o
+
+00:06:46.367 --> 00:06:51.258
+chip mais barato. O Intel Core i3, o Intel Core i7 e o
+
+00:06:51.258 --> 00:06:55.708
+Intel Core i5 são o mesmo chip. O que acontece é que nos
+
+00:06:55.708 --> 00:07:00.148
+i3 há núcleos que falharam e nos i7 nenhum núcleo
+
+00:07:00.148 --> 00:07:03.508
+falhou. É assim que vendem as CPUs, dependendo de
+
+00:07:03.508 --> 00:07:07.788
+quão bem ou mal corre o processo litográfico do laser. Os transístores
+
+00:07:07.788 --> 00:07:12.368
+dos processadores executam operações matemáticas, mas esses dados precisam de ser guardados em algum
+
+00:07:12.368 --> 00:07:16.537
+lugar, como uma memória. E quando se projeta um processador, é preciso encontrar um equilíbrio:
+
+00:07:16.537 --> 00:07:20.588
+coloco memória ou coloco mais capacidade de processamento? É necessária uma quantidade mínima de memória.
+
+00:07:20.588 --> 00:07:23.628
+Assim, a pequena memória que um processador tem no seu interior é
+
+00:07:23.628 --> 00:07:28.168
+conhecida como registos ou cache, e são pequenos pedaços de memória que
+
+00:07:28.168 --> 00:07:31.278
+estão lá, mas não são suficientes, por exemplo, para carregar um sistema
+
+00:07:31.278 --> 00:07:35.708
+operativo. Para isso, é necessária uma memória grande. Essa memória grande é conhecida como
+
+00:07:35.708 --> 00:07:40.048
+memória de acesso aleatório ou «random access memory», ou, de forma mais
+
+00:07:40.048 --> 00:07:44.088
+sucinta, uma memória RAM. As memórias RAM, como esta que tenho aqui na
+
+00:07:44.088 --> 00:07:47.408
+mão, são memórias que se apagam no momento em que
+
+00:07:47.408 --> 00:07:51.918
+o computador é reiniciado e só funcionam quando o computador está ligado à corrente.
+
+00:07:51.918 --> 00:07:55.888
+A vantagem é que podem ser muito rápidas. Assim, quando a CPU
+
+00:07:55.888 --> 00:08:00.048
+precisa de guardar dados, guarda-os aqui. As memórias têm uma hierarquia com base
+
+00:08:00.048 --> 00:08:03.368
+na sua velocidade. Para que a CPU aceda a um dado
+
+00:08:03.368 --> 00:08:06.308
+que está guardado na cache ou nos registos, que é a
+
+00:08:06.308 --> 00:08:08.968
+memória que fica dentro do chip da CPU, esse dado
+
+00:08:08.968 --> 00:08:13.468
+demora entre um e 20 nanossegundos para a CPU aceder. Para que
+
+00:08:13.468 --> 00:08:18.668
+tenhas uma ideia, num segundo há 1.000 milhões de nanossegundos; 20
+
+00:08:18.668 --> 00:08:23.768
+nanossegundos seriam duas milionésimas de segundo, menos do que um instante. Para que a
+
+00:08:23.768 --> 00:08:27.208
+CPU aceda a um dado da memória RAM, demora 70
+
+00:08:27.208 --> 00:08:32.188
+nanosegundos. Ou seja, esta memória pode ser de três a cinco vezes mais
+
+00:08:32.188 --> 00:08:34.908
+lenta do que a memória que está aqui. Se a CPU
+
+00:08:34.908 --> 00:08:39.008
+demora 70 nanosegundos a chegar à memória que está armazenada na
+
+00:08:39.008 --> 00:08:42.008
+RAM, nem imaginas a quantidade de segundos que demora a
+
+00:08:42.008 --> 00:08:45.328
+chegar ao disco rígido. Muitos mais. Veremos isso na próxima aula. Posso
+
+00:08:45.328 --> 00:08:48.688
+adiantar-te que, quando um ficheiro está no disco rígido e
+
+00:08:48.688 --> 00:08:51.978
+queres abri-lo, o que a CPU faz para o interpretar é mover esse
+
+00:08:51.978 --> 00:08:55.328
+ficheiro do disco rígido para a memória RAM. A organização de todos
+
+00:08:55.328 --> 00:08:59.328
+estes componentes de uma CPU, entre as instruções pré-programadas que tem a sua capacidade
+
+00:08:59.328 --> 00:09:03.328
+de operações matemáticas, a memória interna, os núcleos e a estrutura dos
+
+00:09:03.328 --> 00:09:08.008
+transistores, é chamada de arquitetura. Existem três grandes arquiteturas, que são a
+
+00:09:08.008 --> 00:09:13.068
+forma como projetamos os processadores: x86, RISC e ARM. Há
+
+00:09:13.068 --> 00:09:16.708
+muitos anos, os projetistas de processadores perceberam que os programadores
+
+00:09:16.708 --> 00:09:21.828
+repetem muito os mesmos processos. Todos os programadores precisam de abrir ficheiros, fechar
+
+00:09:21.828 --> 00:09:26.388
+ficheiros, fazer certas multiplicações, certas somas, certas subtrações. Todas as coisas são
+
+00:09:26.388 --> 00:09:30.748
+muito semelhantes. Então, imaginaram que, em vez de criar transístores genéricos que
+
+00:09:30.748 --> 00:09:35.677
+pudessem executar qualquer tipo de instrução, seria mais rápido se certas instruções repetitivas,
+
+00:09:35.677 --> 00:09:40.728
+em vez de serem expressas em código e executadas por transístores genéricos, existissem
+
+00:09:40.728 --> 00:09:47.208
+em transístores especificamente concebidos para essas operações repetitivas. A isso chamam-se instruções. E
+
+00:09:47.208 --> 00:09:51.628
+essas instruções e as que existem para acelerar certos processos são o que
+
+00:09:51.628 --> 00:09:58.028
+determina uma arquitetura. Por exemplo, como os processadores x86 estão quase sempre
+
+00:09:58.028 --> 00:10:03.408
+a executar o Windows, muitos dos processos do Windows, enquanto sistema operativo, estão
+
+00:10:03.408 --> 00:10:08.088
+armazenados, gravados na estrutura de transístores do chip. À medida que os
+
+00:10:08.088 --> 00:10:12.528
+chips foram aumentando a sua complexidade em termos de instruções, começámos a perceber que, para
+
+00:10:12.528 --> 00:10:15.928
+certos casos de utilização, como por exemplo ter muitos chips em servidores que
+
+00:10:15.928 --> 00:10:20.468
+precisam de fazer muitas coisas diferentes, era melhor voltar a ter chips mais
+
+00:10:20.468 --> 00:10:23.968
+simples. Isso deu origem a um certo tipo de arquitetura que teve
+
+00:10:23.968 --> 00:10:27.548
+muito sucesso em servidores nos anos 90 e início dos anos 2000, conhecida como
+
+00:10:27.548 --> 00:10:33.628
+RISC, R-I-S-C, "reduced instruction set computer", que é basicamente um chip com instruções
+
+00:10:33.628 --> 00:10:38.848
+muito mais genéricas, muito mais versátil. Com a explosão da telefonia
+
+00:10:38.848 --> 00:10:42.108
+móvel, que é, na essência, um computador nos nossos bolsos, percebemos
+
+00:10:42.108 --> 00:10:46.788
+que precisávamos de um chip que gastasse muito menos eletricidade, com uma
+
+00:10:46.788 --> 00:10:50.668
+maior capacidade de processamento e que aquecesse muito menos, porque
+
+00:10:50.668 --> 00:10:55.748
+assim a bateria dura mais tempo. A arquitetura concebida para poupar bateria
+
+00:10:55.748 --> 00:10:59.888
+mais comum e famosa de todas é a ARM. O chip do teu
+
+00:10:59.888 --> 00:11:04.648
+telemóvel tem, muito provavelmente, arquitetura ARM, mas o chip que foi produzido
+
+00:11:04.648 --> 00:11:07.158
+em maior escala e que, até hoje, continua a ser produzido mais
+
+00:11:07.158 --> 00:11:12.168
+do que qualquer outro é o x86. Lentamente, produzem-se menos chips x86
+
+00:11:12.168 --> 00:11:16.998
+porque mais pessoas têm portáteis, em vez de computadores de
+
+00:11:16.998 --> 00:11:21.308
+secretária. Como estes também funcionam com baterias, o ARM também é um caso
+
+00:11:21.308 --> 00:11:26.548
+ideal para estes computadores, mas o x86 continua a ser muito popular. A Intel e a AMD
+
+00:11:26.548 --> 00:11:30.688
+são os principais produtores de x86, sendo que hoje em dia os iPhones
+
+00:11:30.688 --> 00:11:34.668
+e os Android são os dispositivos que mais consomem chips ARM. Há um
+
+00:11:34.668 --> 00:11:38.248
+último detalhe muito interessante sobre as arquiteturas chamado de execução
+
+00:11:38.248 --> 00:11:43.308
+especulativa ou execução preditiva. Para poupar bateria e tornar os processadores
+
+00:11:43.308 --> 00:11:47.768
+mais rápidos, os processadores começaram a tentar prever o tipo de
+
+00:11:47.768 --> 00:11:50.748
+código que irão executar. Por exemplo, se todos os dias abrires
+
+00:11:50.748 --> 00:11:55.828
+o Spotify e começares a reproduzir uma música, o processador pode prever isso
+
+00:11:55.828 --> 00:12:01.088
+e preparar-se. Esta execução especulativa tem apresentado problemas de segurança informática e é
+
+00:12:01.088 --> 00:12:04.928
+a fronteira atual do design de chips. É muito controversa. Parte da
+
+00:12:04.928 --> 00:12:09.048
+arquitetura de um processador é a linguagem de montagem, que consiste numa
+
+00:12:09.048 --> 00:12:13.928
+série de instruções que explicam a um humano, numa linguagem próxima
+
+00:12:13.928 --> 00:12:17.108
+da humana, com letras e números, como pedir à CPU para fazer
+
+00:12:17.108 --> 00:12:20.708
+uma soma, uma subtração, uma operação. Essa linguagem de montagem ou «assembly
+
+00:12:20.708 --> 00:12:24.888
+language» é a linguagem original com que se cria o software. E
+
+00:12:24.888 --> 00:12:28.308
+quando escreves código em linguagens de programação normais, e
+
+00:12:28.308 --> 00:12:33.028
+esse é um processo chamado compilação, a compilação consiste em converter esse código para a
+
+00:12:33.028 --> 00:12:36.628
+linguagem de montagem da arquitetura da CPU. No passado,
+
+00:12:36.628 --> 00:12:40.048
+antes das linguagens de programação e da memória, a forma de programar
+
+00:12:40.048 --> 00:12:43.388
+as CPUs dos primeiros computadores era através de cartões nos quais
+
+00:12:43.388 --> 00:12:47.428
+eram feitos uns furos, e cada furo representava uma instrução na
+
+00:12:47.428 --> 00:12:52.308
+linguagem de montagem ou dados binários, como, por exemplo, informação numérica.
+
+00:12:52.308 --> 00:12:55.108
+Voltemos ao nosso exemplo de A é igual a um, B é igual
+
+00:12:55.108 --> 00:12:57.568
+a dois e C é igual a A mais B. Isto é
+
+00:12:57.568 --> 00:13:00.508
+uma variável e isto é um valor. E quando digo que C é
+
+00:13:00.508 --> 00:13:04.108
+igual a A mais B, estou a fazer uma operação matemática. Quando eu
+
+00:13:04.108 --> 00:13:07.928
+digo que A é igual a um, a CPU está a calcular o número
+
+00:13:07.928 --> 00:13:12.828
+um como um byte e está a atribuir na memória RAM um
+
+00:13:12.828 --> 00:13:18.092
+espaço. Esta memória RAM tem diferentes espaços aos quais se acede através de
+
+00:13:18.092 --> 00:13:21.071
+algo chamado endereços de memória. Quando digo que A é
+
+00:13:21.071 --> 00:13:24.251
+igual a 1 e que B é igual a 2, estou a localizar dois
+
+00:13:24.251 --> 00:13:28.251
+endereços na memória RAM e estou a declarar: este endereço
+
+00:13:28.251 --> 00:13:31.331
+chama-se A e este endereço chama-se B, e no seu interior há
+
+00:13:31.331 --> 00:13:34.932
+um 1 e há um 2. E quando declaro C, antes de
+
+00:13:34.932 --> 00:13:39.311
+fazer a operação matemática, reservo um endereço na memória. Esses endereços na
+
+00:13:39.311 --> 00:13:43.751
+memória, nas linguagens de programação, chamam-se ponteiros. Ao dizer
+
+00:13:43.751 --> 00:13:46.872
+que C é igual a A mais B, esse A mais B, ou
+
+00:13:46.872 --> 00:13:50.571
+seja esse 1 mais 2, primeiro extrai-se da RAM o
+
+00:13:50.571 --> 00:13:53.611
+valor 1 e o valor 2 da posição nos ponteiros e
+
+00:13:53.611 --> 00:13:57.751
+depois, na CPU, somam-se os dois números para gerar o
+
+00:13:57.751 --> 00:14:01.431
+3. Assim que esse número 3 é gerado, envio-o para o endereço
+
+00:14:01.431 --> 00:14:05.391
+de memória que corresponde à letra C, para a variável C.
+
+00:14:05.391 --> 00:14:08.391
+E tudo isso é o que acontece numa CPU quando compilo uma
+
+00:14:08.391 --> 00:14:12.591
+linguagem em linguagem de montagem. Na CPU são executadas as operações, na
+
+00:14:12.591 --> 00:14:16.231
+a RAM é onde a informação é armazenada. Quase todos os chips funcionam assim, mas
+
+00:14:16.231 --> 00:14:21.271
+existem chips especializados. Assim como as CPUs são unidades de processamento geral,
+
+00:14:21.271 --> 00:14:25.111
+também temos alguns chips especializados chamados System on a Chip, que incluem muitas
+
+00:14:25.111 --> 00:14:29.051
+outras funções, como os que se encontram nos telemóveis. Existem chips gráficos conhecidos
+
+00:14:29.051 --> 00:14:33.511
+como GPU, existem chips de inteligência artificial conhecidos como TPU, mas estas coisas
+
+00:14:33.511 --> 00:14:35.971
+vamos ver nas próximas aulas do curso de Fundamentos
+
+00:14:35.971 --> 00:14:40.931
+de Engenharia de Software.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/4. Cómo funciona una CPU por dentro/video_url.txt

@@ -0,0 +1 @@
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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/5. Qué hace un sistema operativo por dentro/subs_urls.txt

@@ -0,0 +1,3 @@
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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/5. Qué hace un sistema operativo por dentro/video.en.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.320 --> 00:00:03.880
+There are many devices that have only one function. For example, I have these
+
+00:00:03.880 --> 00:00:07.760
+headphones, and these headphones are complex; they connect via Bluetooth to a
+
+00:00:07.760 --> 00:00:11.660
+phone, to a TV, and can connect to my computer, but they only do
+
+00:00:11.660 --> 00:00:17.380
+one thing, and that is to function as headphones. They don’t need software to be programmed; their
+
+00:00:17.380 --> 00:00:22.640
+functions are hardwired into the chip. In contrast, a TV, a computer, a
+
+00:00:22.640 --> 00:00:27.240
+phone, even a smartwatch, will have different functions due to the
+
+00:00:27.240 --> 00:00:31.620
+different apps they run. In other words, there is software that has to communicate with the
+
+00:00:31.620 --> 00:00:35.780
+hardware. When that happens, there needs to be a translator in the middle
+
+00:00:35.780 --> 00:00:39.200
+that manages all those differences and allows the software developer
+
+00:00:39.200 --> 00:00:43.360
+to communicate with the hardware without having to create specific applications to communicate
+
+00:00:43.360 --> 00:00:46.880
+with every type of hardware. Think of the keyboard as hardware—there are
+
+00:00:46.880 --> 00:00:50.160
+countless keyboards, countless mice, and countless screens
+
+00:00:50.160 --> 00:00:54.769
+and they should all work relatively similarly. That intermediary between the hardware and the
+
+00:00:54.769 --> 00:00:57.480
+software that creates all the standards so that a programmer doesn’t
+
+00:00:57.480 --> 00:01:01.460
+have to worry about that is called an operating system. Imagine you’re building an app
+
+00:01:01.460 --> 00:01:04.580
+that needs to access the camera, but what exactly is a camera?
+
+00:01:04.580 --> 00:01:09.460
+There could be 500 different types of cameras, or the keyboard—receiving a keystroke from
+
+00:01:09.460 --> 00:01:14.060
+a keyboard. There are countless keyboards, millions of mice, and tons of screens.
+
+00:01:14.060 --> 00:01:18.420
+Even on this device, this watch, the sensor here that detects my
+
+00:01:18.420 --> 00:01:21.800
+heart rate will be a different sensor in every version of
+
+00:01:21.800 --> 00:01:26.420
+every watch. So, we need a standard way for the software to communicate with the
+
+00:01:26.420 --> 00:01:29.900
+hardware and a way for what happens in the
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.880
+real world—which the hardware detects—to be sent as a version
+
+00:01:33.880 --> 00:01:39.760
+of digital electronic bits and bytes to the software. Those applications that allow
+
+00:01:39.760 --> 00:01:44.170
+software to communicate with hardware are called drivers and come pre-installed with
+
+00:01:44.170 --> 00:01:48.860
+operating systems. And operating systems communicate with software through
+
+00:01:48.860 --> 00:01:55.920
+a pre-agreed standard set of different communication mechanisms called
+
+00:01:55.920 --> 00:01:59.980
+APIs, "Application Programming Interface." For now, you don’t have to worry
+
+00:02:00.020 --> 00:02:03.100
+about what an API is or how a driver works. The vast majority
+
+00:02:03.100 --> 00:02:06.700
+of modern programming languages abstract these concepts and make them very
+
+00:02:06.700 --> 00:02:11.130
+easy to work with. Just keep in mind that when you do something that, for
+
+00:02:11.130 --> 00:02:15.359
+example, turns on the webcam or activates the speaker, there is an API in
+
+00:02:15.360 --> 00:02:18.460
+your software that connects to the operating system, which, using the
+
+00:02:18.460 --> 00:02:22.020
+speaker driver, sends the signal so that the speaker’s diaphragm generates
+
+00:02:22.020 --> 00:02:26.600
+sound. Operating systems also manage a computer’s available resources. You
+
+00:02:26.600 --> 00:02:30.680
+almost always have multiple applications open. Right now you’re watching me
+
+00:02:30.680 --> 00:02:33.640
+via video, and that probably means you’re watching me
+
+00:02:33.640 --> 00:02:36.820
+in an app or a browser, but you surely also have
+
+00:02:36.820 --> 00:02:42.040
+other processes running, such as messaging or music, or you have something else connected.
+
+00:02:42.040 --> 00:02:46.880
+These systems need to decide who gets which resources. The
+
+00:02:46.880 --> 00:02:50.800
+operating system is constantly monitoring who needs more resources, and, for example, if you
+
+00:02:50.800 --> 00:02:53.500
+were to convert a video from one format to another, during that
+
+00:02:53.500 --> 00:02:58.840
+encoding process, the CPU will be fully occupied and the
+
+00:02:58.840 --> 00:03:02.160
+operating system will decide to give it all the resources. Or suddenly, if
+
+00:03:02.160 --> 00:03:06.260
+three applications are open at the same time—for example, a browser, Excel, and Word—
+
+00:03:06.260 --> 00:03:09.230
+then the resources have to be divided equally so that
+
+00:03:09.230 --> 00:03:12.940
+you barely notice that they’re taking turns with
+
+00:03:12.940 --> 00:03:16.080
+each other. The reality is that CPUs only execute one thing at
+
+00:03:16.080 --> 00:03:18.800
+a time, so the operating system is the one orchestrating it, giving a
+
+00:03:18.800 --> 00:03:20.560
+little bit of this, a little bit of that, a little bit of the other, at
+
+00:03:20.560 --> 00:03:23.880
+such a high speed that it feels like they’re all operating at the same
+
+00:03:23.880 --> 00:03:27.920
+speed. When you open many tabs in a browser or when you open many
+
+00:03:27.920 --> 00:03:32.500
+files at the same time, your computer slows down, because the operating system
+
+00:03:32.500 --> 00:03:35.720
+starts loading all those files into RAM, and
+
+00:03:35.720 --> 00:03:38.780
+sometimes the RAM fills up. RAM, as we saw earlier, is
+
+00:03:38.780 --> 00:03:42.700
+very fast, but when it fills up, we still need to open those files anyway
+
+00:03:42.700 --> 00:03:45.820
+and the operating system doesn’t give up. Instead, it opens up a portion of the
+
+00:03:45.820 --> 00:03:49.240
+hard drive, which is slower, to use as RAM. This
+
+00:03:49.240 --> 00:03:52.840
+is known as swap. Even though the operating system does
+
+00:03:52.840 --> 00:03:57.500
+all of this, sometimes the operating system gets overwhelmed, filled with
+
+00:03:57.500 --> 00:04:00.980
+processes, because one process is taking up all the space. That’s when
+
+00:04:00.980 --> 00:04:05.000
+your computer freezes and crashes. In those cases, the operating system
+
+00:04:05.000 --> 00:04:10.220
+can send a signal to that application to kill it, because it’s bringing everything to a standstill.
+
+00:04:10.220 --> 00:04:13.820
+This is part of the operating system’s functions. These mechanisms are
+
+00:04:13.820 --> 00:04:17.800
+called interrupts and are sometimes very simple. For example, you’ll
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.940
+notice that the mouse movement almost never stops. Your mouse
+
+00:04:21.940 --> 00:04:26.940
+works perfectly at all times. This is because in the process hierarchy,
+
+00:04:26.940 --> 00:04:30.080
+the operating system gives top priority to everything that
+
+00:04:30.080 --> 00:04:32.000
+has to do with the keyboard and mouse, because that gives you
+
+00:04:32.000 --> 00:04:35.440
+the feeling that your computer is running very fast. And that
+
+00:04:35.440 --> 00:04:39.040
+way, even if an application crashes, the entire operating system doesn’t crash.
+
+00:04:39.040 --> 00:04:42.660
+It also happens that there are applications that leave things in memory, but no longer
+
+00:04:42.660 --> 00:04:46.190
+use them. The operating system has developed a series of mechanisms where
+
+00:04:46.190 --> 00:04:51.460
+it constantly evaluates which memory hasn’t been accessed by
+
+00:04:51.460 --> 00:04:55.550
+any application for a long time and simply deletes it, or sometimes moves it to the
+
+00:04:55.550 --> 00:04:58.780
+hard drive so that if it needs it again, it can be loaded back up. That’s
+
+00:04:58.780 --> 00:05:01.340
+why, sometimes, when you go back to using an app that’s been
+
+00:05:01.340 --> 00:05:04.900
+open for a while but haven’t used it for a bit, it takes a
+
+00:05:04.900 --> 00:05:07.560
+while to restart because it has to reload the
+
+00:05:07.560 --> 00:05:11.220
+RAM. All of these are completely transparent processes that most programmers
+
+00:05:11.220 --> 00:05:14.300
+don’t have to think about, because the operating system handles them
+
+00:05:14.300 --> 00:05:19.800
+automatically and independently, known as garbage collection. There are also processes
+
+00:05:19.800 --> 00:05:23.900
+that take full control of all the computer’s resources, such as
+
+00:05:23.900 --> 00:05:27.620
+video games, which you want to respond in real time and
+
+00:05:27.620 --> 00:05:32.420
+have the highest priority. At the same time, when you have multiple applications
+
+00:05:32.420 --> 00:05:37.760
+open, this is possible because the operating system manages multitasking mechanisms
+
+00:05:37.760 --> 00:05:40.120
+in which it gives a little priority to this one, a little
+
+00:05:40.120 --> 00:05:42.719
+to that one, and a little to the other. Access and the way
+
+00:05:42.720 --> 00:05:45.820
+files are written to hard drives, to
+
+00:05:45.820 --> 00:05:51.240
+permanent storage devices, also depends on the operating system. Different operating systems
+
+00:05:51.240 --> 00:05:57.820
+use different storage formats and structures. Apple uses APFS, Windows uses NTFS,
+
+00:05:57.820 --> 00:06:03.080
+Linux uses EXT3 and 4. The important thing is that the operating system
+
+00:06:03.080 --> 00:06:05.600
+decides on these files, their structure, and the way they are
+
+00:06:05.600 --> 00:06:09.500
+stored, but it also adds a layer of permissions, because the
+
+00:06:09.500 --> 00:06:13.780
+is where you store your access keys, your
+
+00:06:13.780 --> 00:06:17.740
+username, your password, and the way that password opens
+
+00:06:17.740 --> 00:06:21.400
+and closes the header of your file system, that little piece you have
+
+00:06:21.400 --> 00:06:25.200
+of the hard drive. That way, your files are protected so that
+
+00:06:25.260 --> 00:06:28.800
+other users of your computer cannot access them, but you cannot
+
+00:06:28.800 --> 00:06:32.900
+access other users’ files on your computer. Some operating
+
+00:06:32.900 --> 00:06:38.120
+systems are capable of opening file systems from other different operating systems.
+
+00:06:38.120 --> 00:06:42.960
+To do so, they must have the structure rules for that
+
+00:06:42.960 --> 00:06:46.924
+file system and that hard drive preinstalled. That is what we previously called
+
+00:06:46.924 --> 00:06:52.304
+a driver, software that contains the rules for interacting with another
+
+00:06:52.304 --> 00:06:55.884
+type of hardware or, in this case, with another type of file. Security
+
+00:06:55.884 --> 00:07:00.444
+doesn’t just happen because the operating system decides whether or not to grant you
+
+00:07:00.444 --> 00:07:03.604
+access to a file based on your username and password.
+
+00:07:03.604 --> 00:07:08.083
+Sometimes, file systems also encrypt the contents of
+
+00:07:08.084 --> 00:07:12.464
+files using your username and password on your operating system.
+
+00:07:12.464 --> 00:07:16.144
+What these encryption algorithms do is ensure that if there is no
+
+00:07:16.144 --> 00:07:20.144
+presence of your key, your password—the one you
+
+00:07:20.144 --> 00:07:23.744
+use—then the file system structure
+
+00:07:23.744 --> 00:07:26.204
+cannot be accessed. That way, if I remove the hard drive from your
+
+00:07:26.204 --> 00:07:30.044
+computer, take it with me, and insert it into another computer, I
+
+00:07:30.044 --> 00:07:33.304
+cannot open it and cannot see the contents of your hard drive because
+
+00:07:33.304 --> 00:07:38.504
+it is encrypted. Operating systems manage that encryption. There are other
+
+00:07:38.504 --> 00:07:42.744
+security keys that operating systems manage. When you log into your bank
+
+00:07:42.744 --> 00:07:45.804
+because you want to access the bank’s website or the bank’s app
+
+00:07:45.804 --> 00:07:49.883
+on a phone, the bank sends you a public key to
+
+00:07:49.883 --> 00:07:52.903
+encrypt the data, and you send your public key to
+
+00:07:52.904 --> 00:07:56.124
+the bank to encrypt the data. Those keys have to be stored
+
+00:07:56.124 --> 00:08:00.124
+somewhere, and a typical manager of public keys and
+
+00:08:00.124 --> 00:08:03.844
+your own private keys for encryption is the operating system. The
+
+00:08:03.844 --> 00:08:08.244
+method that operating systems use to restrict access by
+
+00:08:08.244 --> 00:08:12.984
+applications to hardware or other users’ files is the
+
+00:08:12.984 --> 00:08:18.104
+ring method. First, memory and access to the chip, to the
+
+00:08:18.104 --> 00:08:22.264
+hardware, to the CPU transistors, is restricted in the first
+
+00:08:22.264 --> 00:08:25.644
+, which is ring zero or ring 0. And then
+
+00:08:25.644 --> 00:08:30.664
+there is a second ring where user applications historically ran, called
+
+00:08:30.664 --> 00:08:34.824
+ring 1. In our modern world, this architecture has four rings.
+
+00:08:34.824 --> 00:08:37.914
+Ring 0 is the kernel, the core of the operating system, which is
+
+00:08:37.914 --> 00:08:40.924
+the only one that can communicate with the hardware. And then we have
+
+00:08:40.924 --> 00:08:45.724
+rings one and two, which is where the software that translates between
+
+00:08:45.724 --> 00:08:50.064
+the hardware and the applications runs. Those are the device rings, the
+
+00:08:50.064 --> 00:08:53.724
+device applications. And finally, there’s ring three. Ring three
+
+00:08:53.724 --> 00:08:58.084
+is where normal software runs—it’s where your browser runs, it’s
+
+00:08:58.084 --> 00:09:01.284
+where Excel runs, it’s where Word runs, it’s where games run, and the
+
+00:09:01.284 --> 00:09:05.244
+apps you use. If an application wants to access the hardware, for
+
+00:09:05.244 --> 00:09:09.504
+example, if Spotify wants to play music and have the music play through the
+
+00:09:09.504 --> 00:09:14.464
+speaker, Spotify in ring three has to communicate with the kernel
+
+00:09:14.464 --> 00:09:17.724
+in ring zero through the APIs running in ring
+
+00:09:17.724 --> 00:09:20.994
+one or two, and that’s where the drivers are. So, the operating system’s
+
+00:09:20.994 --> 00:09:25.204
+API receives the signal from Spotify: play this music; the operating system
+
+00:09:25.204 --> 00:09:30.444
+sends that signal to the kernel; the kernel executes the instructions from the
+
+00:09:30.444 --> 00:09:35.584
+speaker driver and transforms that digital signal into the vibration of the
+
+00:09:35.584 --> 00:09:39.924
+speaker’s diaphragm, and that’s how you hear a song. Virtual machines are
+
+00:09:39.924 --> 00:09:44.244
+a new technique that not only allows you to have multiple users on a single
+
+00:09:44.244 --> 00:09:49.104
+operating system, but also enables multiple operating systems to run
+
+00:09:49.104 --> 00:09:52.624
+independently on a single computer, as if they were virtual computers. The way it
+
+00:09:52.624 --> 00:09:56.004
+works is that in ring zero, the kernel
+
+00:09:56.004 --> 00:10:00.044
+of the computer’s operating system continues to load, and in ring one,
+
+00:10:00.044 --> 00:10:04.904
+a reserved virtual memory is created that makes an operating system
+
+00:10:04.904 --> 00:10:08.324
+believe that ring zero starts there. And you can have several of these,
+
+00:10:08.324 --> 00:10:10.944
+as many as your computer’s RAM or hard drive
+
+00:10:10.944 --> 00:10:15.284
+can hold. And each of these virtual machines cannot observe
+
+00:10:15.284 --> 00:10:18.564
+or access the other virtual machine. This is very useful on
+
+00:10:18.564 --> 00:10:23.574
+servers. When you have a computer in the cloud or purchase servers in
+
+00:10:23.574 --> 00:10:27.344
+the cloud, it’s actually a massive traditional computer
+
+00:10:27.344 --> 00:10:30.404
+located in a data center that divides itself into
+
+00:10:30.404 --> 00:10:35.464
+virtual spaces so it can rent that space to you. If you need more, increase the
+
+00:10:35.464 --> 00:10:38.884
+amount of computer resources or even draw on resources from other
+
+00:10:38.884 --> 00:10:42.664
+computers; and if you need less, you might only need a fifth
+
+00:10:42.664 --> 00:10:45.774
+of a computer. The entire cloud and almost the entire server business
+
+00:10:45.774 --> 00:10:50.724
+runs on virtual machines. The aesthetics of the graphical interface
+
+00:10:50.724 --> 00:10:54.264
+also depend on the operating system. Buttons on a Mac look
+
+00:10:54.264 --> 00:10:57.634
+different from buttons on Windows or Linux. An iPhone and
+
+00:10:57.634 --> 00:11:03.353
+an Android have apps whose graphical interfaces look different. These graphical interfaces
+
+00:11:03.353 --> 00:11:06.904
+are defined by the operating system, although app developers
+
+00:11:06.904 --> 00:11:11.204
+can do whatever they want. Behind the graphical interfaces lie
+
+00:11:11.204 --> 00:11:15.264
+command-line interfaces or text-only interfaces. That’s
+
+00:11:15.264 --> 00:11:20.384
+how operating systems began. That’s how Unix, DOS, and eventually Linux began. They’re called
+
+00:11:20.384 --> 00:11:23.924
+CLIs, or Command Line Interfaces. Platzi’s Linux course
+
+00:11:23.924 --> 00:11:27.644
+explains how to use the command-line terminal. It’s essential knowledge
+
+00:11:27.644 --> 00:11:30.264
+for any software engineer. And there are all kinds of
+
+00:11:30.264 --> 00:11:34.324
+operating systems. In the Apple world, MacBooks, iMacs, and other devices
+
+00:11:34.324 --> 00:11:38.144
+run on macOS, but the iPhone and iPad run on iOS.
+
+00:11:38.144 --> 00:11:42.144
+Apple’s smartwatches run on watchOS. This is a Garmin that
+
+00:11:42.144 --> 00:11:46.724
+runs on GarminOS. Android is a type of Linux, and Linux can
+
+00:11:46.724 --> 00:11:51.204
+be a desktop or server operating system, just as Windows is a
+
+00:11:51.204 --> 00:11:54.864
+desktop or server operating system. Also in the world of
+
+00:11:54.864 --> 00:11:57.804
+virtual reality, this is essentially a phone, and when you
+
+00:11:57.804 --> 00:12:01.544
+put it on, you have a modified version of Android created by
+
+00:12:01.544 --> 00:12:05.404
+Meta, the Facebook company, known as Horizon OS. At Apple,
+
+00:12:05.404 --> 00:12:10.004
+the Apple Vision Pro uses visionOS, and Android virtual reality
+
+00:12:10.004 --> 00:12:14.304
+devices use a version of Android called Android XR. Finally,
+
+00:12:14.304 --> 00:12:18.344
+there are specialized operating systems. For example, in medical systems or
+
+00:12:18.344 --> 00:12:22.064
+car displays, an operating system called QNX runs, and there are
+
+00:12:22.064 --> 00:12:25.104
+operating systems even in rockets going into space. As long as
+
+00:12:25.104 --> 00:12:29.264
+software that interacts with the hardware is running, generally speaking, there is an operating system
+
+00:12:29.264 --> 00:12:33.684
+in between. In the modern era, operating systems also restrict which
+
+00:12:33.684 --> 00:12:38.384
+apps can or cannot run through rules, permissions, and even
+
+00:12:38.384 --> 00:12:42.684
+verification and enforcement systems. On iOS and Android,
+
+00:12:42.684 --> 00:12:46.613
+app stores are used. iOS has the App Store and Android has the
+
+00:12:46.613 --> 00:12:50.224
+Play Store. On Android devices in China, a Chinese phone may have
+
+00:12:50.224 --> 00:12:54.044
+15 different app stores, while in the Western world there is almost always
+
+00:12:54.044 --> 00:12:57.104
+only one—Google’s and Apple’s. On
+
+00:12:57.104 --> 00:13:00.954
+desktop operating systems like Mac or Windows, there are also app stores,
+
+00:13:00.954 --> 00:13:04.183
+but on desktop operating systems, you can run any type
+
+00:13:04.184 --> 00:13:09.074
+of app that you install. However, when you start running your own applications,
+
+00:13:09.074 --> 00:13:13.024
+it is very likely that the operating system will display warnings telling you: "This
+
+00:13:13.024 --> 00:13:16.644
+application does not have a security key or does not have a signature or
+
+00:13:16.644 --> 00:13:21.224
+does not have a certificate." Because now operating system vendors like
+
+00:13:21.224 --> 00:13:25.444
+Apple and Microsoft require software developers to go through a
+
+00:13:25.444 --> 00:13:30.004
+verification process to obtain an encryption key that allows them to
+
+00:13:30.004 --> 00:13:34.804
+run an application. That didn’t happen before, and it’s a mechanism that makes
+
+00:13:34.804 --> 00:13:39.644
+application and system development more secure, because then a virus
+
+00:13:39.644 --> 00:13:43.184
+doesn’t have that key, and before it runs, it will display an alert:
+
+00:13:43.184 --> 00:13:46.764
+"This application is not authorized." If you want to develop desktop applications, you
+
+00:13:46.764 --> 00:13:50.744
+now have to ask operating system developers for permission, and this makes
+
+00:13:50.744 --> 00:13:54.464
+developing desktop applications a little more tedious, but much
+
+00:13:54.464 --> 00:13:55.044
+safer.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/5. Qué hace un sistema operativo por dentro/video.es.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.320 --> 00:00:03.880
+Hay muchos dispositivos que solamente tienen una función. Por ejemplo, yo tengo estos
+
+00:00:03.880 --> 00:00:07.760
+audífonos y estos audífonos son complejos, se conectan por Bluetooth a un
+
+00:00:07.760 --> 00:00:11.660
+teléfono, a un televisor, se pueden conectar a mi computadora, pero solamente hacen
+
+00:00:11.660 --> 00:00:17.380
+una cosa y es ser audífonos. No necesitan software para programarse, sus
+
+00:00:17.380 --> 00:00:22.640
+funciones están quemadas en el chip. En cambio, un televisor, una computadora, un
+
+00:00:22.640 --> 00:00:27.240
+teléfono, incluso un reloj inteligente, van a tener diferentes funciones por las
+
+00:00:27.240 --> 00:00:31.620
+diferentes aplicaciones que corran. Es decir, hay software que tiene que hablarle al
+
+00:00:31.620 --> 00:00:35.780
+hardware. Cuando eso ocurre, en el medio tiene que haber un traductor
+
+00:00:35.780 --> 00:00:39.200
+que gestione todas esas diferencias y que le permita al desarrollador de software
+
+00:00:39.200 --> 00:00:43.360
+hablar con el hardware sin tener que crear aplicaciones específicas para hablarle
+
+00:00:43.360 --> 00:00:46.880
+a cada variedad de hardware. Piensen que el teclado es hardware y hay
+
+00:00:46.880 --> 00:00:50.160
+una infinidad de teclados, hay una infinidad de mouse y de pantallas
+
+00:00:50.160 --> 00:00:54.769
+y todas deberían funcionar relativamente similar. Ese intermediario entre el hardware y el
+
+00:00:54.769 --> 00:00:57.480
+software que crea todos los estándares para que un programador no se
+
+00:00:57.480 --> 00:01:01.460
+preocupe de eso, se llama sistema operativo. Imagina que estás construyendo una aplicación
+
+00:01:01.460 --> 00:01:04.580
+que tiene que acceder a la cámara, pero ¿la cámara qué es?
+
+00:01:04.580 --> 00:01:09.460
+Pueden ser 500 variedades de cámaras o el teclado, recibir la tecla de
+
+00:01:09.460 --> 00:01:14.060
+un teclado. Son muchísimos teclados, hay millones de mouse, montones de pantallas.
+
+00:01:14.060 --> 00:01:18.420
+Incluso en este dispositivo, este reloj, el sensor de acá, que detecta mi
+
+00:01:18.420 --> 00:01:21.800
+pulso cardíaco, va a ser un sensor distinto en cada versión de
+
+00:01:21.800 --> 00:01:26.420
+cada reloj. Entonces, necesitamos una forma estándar de comunicar el software con el
+
+00:01:26.420 --> 00:01:29.900
+hardware y una forma en la cual lo que pasa en el
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.880
+mundo real, que el hardware lo detecta, se le envíe como una versión
+
+00:01:33.880 --> 00:01:39.760
+de bits y bytes electrónica digital al software. Esas aplicaciones que permiten
+
+00:01:39.760 --> 00:01:44.170
+comunicar software con hardware se llaman drivers y la traen por defecto los
+
+00:01:44.170 --> 00:01:48.860
+sistemas operativos. Y los sistemas operativos le hablan al software a través
+
+00:01:48.860 --> 00:01:55.920
+de una colección estándar preacordada de diferentes mecanismos de comunicación que se llaman
+
+00:01:55.920 --> 00:01:59.980
+APIs, "Application Program Interface". Tú por ahora no te tienes que preocupar
+
+00:02:00.020 --> 00:02:03.100
+de qué es una API o cómo funciona un driver. La inmensa mayoría
+
+00:02:03.100 --> 00:02:06.700
+de lenguajes de programación modernos abstraen estos conceptos y los hacen muy
+
+00:02:06.700 --> 00:02:11.130
+fáciles de procesar. Solamente ten en mente que cuando haces algo que, por
+
+00:02:11.130 --> 00:02:15.359
+ejemplo, prende la webcam o activa el parlante, hay una API en
+
+00:02:15.360 --> 00:02:18.460
+tu software que conecta con el sistema operativo, que usando el driver del
+
+00:02:18.460 --> 00:02:22.020
+parlante, manda la señal para que la membrana de ese parlante genere
+
+00:02:22.020 --> 00:02:26.600
+sonido. Los sistemas operativos también gestionan los recursos disponibles de una computadora. Tú
+
+00:02:26.600 --> 00:02:30.680
+tienes casi siempre múltiples aplicaciones abiertas. En este momento me estás viendo
+
+00:02:30.680 --> 00:02:33.640
+a través de un video y probablemente eso significa que me estás viendo
+
+00:02:33.640 --> 00:02:36.820
+en una aplicación o en un navegador, pero seguro que también tienes
+
+00:02:36.820 --> 00:02:42.040
+otros procesos corriendo de mensajería o de música, o tienes algo más conectado.
+
+00:02:42.040 --> 00:02:46.880
+Esos sistemas necesitan decidir a quién le mandan qué recursos. El sistema
+
+00:02:46.880 --> 00:02:50.800
+operativo está constantemente viendo quién necesita más recursos y, por ejemplo, si tú
+
+00:02:50.800 --> 00:02:53.500
+fueras a convertir un video de un formato a otro, en ese
+
+00:02:53.500 --> 00:02:58.840
+proceso de codificación, la CPU va a ser completamente ocupada y el sistema
+
+00:02:58.840 --> 00:03:02.160
+operativo va a decidir darle todos los recursos. O de repente, si
+
+00:03:02.160 --> 00:03:06.260
+tres aplicaciones están abiertas al tiempo, por ejemplo, un navegador, Excel y Word,
+
+00:03:06.260 --> 00:03:09.230
+entonces los recursos tienen que ser divididos de manera equitativa para que
+
+00:03:09.230 --> 00:03:12.940
+casi no te des cuenta de que se están saltando uno con el
+
+00:03:12.940 --> 00:03:16.080
+otro. La realidad es que las CPU solamente ejecutan una cosa al
+
+00:03:16.080 --> 00:03:18.800
+tiempo, así que el sistema operativo es el que está orquestando, darle un
+
+00:03:18.800 --> 00:03:20.560
+poquito de este, un poquito de este, un poquito de este, a
+
+00:03:20.560 --> 00:03:23.880
+una velocidad tan alta que se siente que todos operan a la misma
+
+00:03:23.880 --> 00:03:27.920
+velocidad. Cuando abres muchas pestañas en un navegador o cuando abres muchos
+
+00:03:27.920 --> 00:03:32.500
+archivos al mismo tiempo, tu computadora se pone lenta, porque el sistema operativo
+
+00:03:32.500 --> 00:03:35.720
+empieza a montar todos esos archivos en la memoria RAM y a
+
+00:03:35.720 --> 00:03:38.780
+veces la memoria RAM se llena. La memoria RAM, como vimos antes, es
+
+00:03:38.780 --> 00:03:42.700
+muy rápida, pero cuando se llena necesitamos igual abrirlos de todas formas
+
+00:03:42.700 --> 00:03:45.820
+y el sistema operativo no se rinde. En cambio, abre un pedazo del
+
+00:03:45.820 --> 00:03:49.240
+disco duro, que es más lento, para usarlo como memoria RAM. Esto
+
+00:03:49.240 --> 00:03:52.840
+se conoce como swap. Incluso a pesar de que el sistema operativo hace
+
+00:03:52.840 --> 00:03:57.500
+todo esto, a veces el sistema operativo se colma, se llena de
+
+00:03:57.500 --> 00:04:00.980
+procesos, porque un proceso está ocupando todo el espacio. Ahí es cuando se
+
+00:04:00.980 --> 00:04:05.000
+traba tu computadora y se cuelga. En esos casos, el sistema operativo
+
+00:04:05.000 --> 00:04:10.220
+puede enviar una señal a esa aplicación para matarla, porque está matando todo.
+
+00:04:10.220 --> 00:04:13.820
+Esto es parte de las funciones del sistema operativo. Estos mecanismos se
+
+00:04:13.820 --> 00:04:17.800
+llaman interrupciones y a veces son muy simples. Por ejemplo, tú vas a
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.940
+notar que casi siempre el movimiento del mouse no para. Tu mouse
+
+00:04:21.940 --> 00:04:26.940
+funciona perfecto en todo momento. Esto es porque en la jerarquía de procesos,
+
+00:04:26.940 --> 00:04:30.080
+el sistema operativo le da máxima prioridad a todas las cosas que
+
+00:04:30.080 --> 00:04:32.000
+tienen que ver con el teclado y el mouse, porque eso te da
+
+00:04:32.000 --> 00:04:35.440
+la sensación de que tu computadora va muy rápido. Y de esa
+
+00:04:35.440 --> 00:04:39.040
+manera, aunque se rompa una aplicación, no se rompe todo el sistema operativo.
+
+00:04:39.040 --> 00:04:42.660
+También pasa que hay aplicaciones que dejan cosas en memoria, pero ya
+
+00:04:42.660 --> 00:04:46.190
+no las usan. El sistema operativo ha desarrollado una serie de mecanismos donde
+
+00:04:46.190 --> 00:04:51.460
+está constantemente evaluando qué memoria lleva mucho tiempo sin ser accedida por
+
+00:04:51.460 --> 00:04:55.550
+ninguna aplicación y simplemente la elimina, o en ocasiones la mueve al disco
+
+00:04:55.550 --> 00:04:58.780
+duro para que si la vuelve a necesitar, vuelve a subir. Por
+
+00:04:58.780 --> 00:05:01.340
+eso, a veces, cuando vuelves a usar una app que tenías por allí
+
+00:05:01.340 --> 00:05:04.900
+abierta hace tiempo, pero no la usabas hace un rato, tarda un
+
+00:05:04.900 --> 00:05:07.560
+rato en volver a arrancar, porque tiene que volver a traer la memoria
+
+00:05:07.560 --> 00:05:11.220
+RAM. Todos estos son procesos completamente transparentes que la mayoría de programadores
+
+00:05:11.220 --> 00:05:14.300
+no tenemos que pensar en ellos, porque el sistema operativo lo hace de
+
+00:05:14.300 --> 00:05:19.800
+manera automática e independiente, conocidos como recolección de basura. También hay procesos
+
+00:05:19.800 --> 00:05:23.900
+que toman total control de todos los recursos de la computadora, como por
+
+00:05:23.900 --> 00:05:27.620
+ejemplo los videojuegos, que tú quieres que reaccionen en tiempo real y
+
+00:05:27.620 --> 00:05:32.420
+que tengan máximo nivel de prioridad. Al mismo tiempo, cuando tienes múltiples aplicaciones
+
+00:05:32.420 --> 00:05:37.760
+abiertas, esto es posible, porque el sistema operativo gestiona mecanismos de multitarea
+
+00:05:37.760 --> 00:05:40.120
+en el que le da un poquito de prioridad a este, otro poquito
+
+00:05:40.120 --> 00:05:42.719
+a este y otro poquito a este. El acceso y la forma
+
+00:05:42.720 --> 00:05:45.820
+en la que se graban los archivos en los discos duros, en las
+
+00:05:45.820 --> 00:05:51.240
+unidades de memoria permanente, también depende del sistema operativo. Diferentes sistemas operativos
+
+00:05:51.240 --> 00:05:57.820
+usan diferentes formatos y estructuras de almacenamiento. Apple usa AFPS, Windows usa NTFS,
+
+00:05:57.820 --> 00:06:03.080
+Linux usa EXT3 y 4. Lo importante es que estos archivos los
+
+00:06:03.080 --> 00:06:05.600
+decide el sistema operativo, la estructura y la forma en la que se
+
+00:06:05.600 --> 00:06:09.500
+guardan, pero también les agrega una capa de permisos, porque el sistema
+
+00:06:09.500 --> 00:06:13.780
+operativo es el lugar donde tú guardas tus llaves de acceso, tu nombre
+
+00:06:13.780 --> 00:06:17.740
+de usuario, tu contraseña, la forma en la que esa contraseña abre
+
+00:06:17.740 --> 00:06:21.400
+y cierra la cabecera de tu sistema de archivos, del pedacito que tienes
+
+00:06:21.400 --> 00:06:25.200
+del disco duro. De esa manera, tus archivos están protegidos para que
+
+00:06:25.260 --> 00:06:28.800
+otros usuarios de tu computadora no los puedan acceder, pero tú no puedes
+
+00:06:28.800 --> 00:06:32.900
+acceder a los archivos de otros usuarios en tu computadora. Algunos sistemas
+
+00:06:32.900 --> 00:06:38.120
+operativos son capaces de abrir sistemas de archivos de otros sistemas operativos diferentes.
+
+00:06:38.120 --> 00:06:42.960
+Para hacerlo, tienen que tener preinstalado las reglas de estructura de ese
+
+00:06:42.960 --> 00:06:46.924
+sistema de archivos y de ese disco duro. Eso es Como llamamos anteriormente,
+
+00:06:46.924 --> 00:06:52.304
+un driver, un software que tiene las reglas de interacción con otro
+
+00:06:52.304 --> 00:06:55.884
+tipo de hardware o, en este caso, con otro tipo de archivo. La
+
+00:06:55.884 --> 00:07:00.444
+seguridad no ocurre solamente porque el sistema operativo decida o no darte
+
+00:07:00.444 --> 00:07:03.604
+acceso a un archivo a partir de tu nombre de usuario y contraseña.
+
+00:07:03.604 --> 00:07:08.083
+En ocasiones, los sistemas de archivos también cifran el contenido de los
+
+00:07:08.084 --> 00:07:12.464
+archivos usando tu nombre de usuario y tu contraseña en tu sistema operativo.
+
+00:07:12.464 --> 00:07:16.144
+Estos algoritmos de cifrado lo que hacen es que si no existe
+
+00:07:16.144 --> 00:07:20.144
+la presencia de tu llave, de tu password, de la contraseña que tú
+
+00:07:20.144 --> 00:07:23.744
+usas, entonces no se puede acceder a la estructura de los sistemas
+
+00:07:23.744 --> 00:07:26.204
+de archivos. De esa manera, si yo saco el disco duro de tu
+
+00:07:26.204 --> 00:07:30.044
+computador, me lo llevo y lo inserto en otro computador, no lo
+
+00:07:30.044 --> 00:07:33.304
+puedo abrir y no puedo ver el contenido de tu disco duro porque
+
+00:07:33.304 --> 00:07:38.504
+está cifrado, tiene encriptación. Los sistemas operativos gestionan esa encriptación. Hay otras
+
+00:07:38.504 --> 00:07:42.744
+llaves de seguridad que los sistemas operativos gestionan. Cuando tú abres tu banco
+
+00:07:42.744 --> 00:07:45.804
+porque quieres acceder al sitio web del banco o a la aplicación
+
+00:07:45.804 --> 00:07:49.883
+del banco en un teléfono, ese banco le envía una llave pública para
+
+00:07:49.883 --> 00:07:52.903
+que cifre los datos y tú le envías tu llave pública para
+
+00:07:52.904 --> 00:07:56.124
+que el banco cifre los datos. Ahí esas llaves se tienen que guardar
+
+00:07:56.124 --> 00:08:00.124
+en algún lado y un gestor típico de las llaves públicas y
+
+00:08:00.124 --> 00:08:03.844
+de tus propias llaves privadas para el cifrado es el sistema operativo. El
+
+00:08:03.844 --> 00:08:08.244
+método que usan los sistemas operativos para restringir el acceso de las
+
+00:08:08.244 --> 00:08:12.984
+aplicaciones al hardware o a otros archivos de otros usuarios es el método
+
+00:08:12.984 --> 00:08:18.104
+de los anillos. Primero, la memoria y el acceso al chip, al
+
+00:08:18.104 --> 00:08:22.264
+hardware, a los transistores de la CPU, se restringe en el primer anillo
+
+00:08:22.264 --> 00:08:25.644
+de seguridad, que es el anillo cero o ring 0. Y luego
+
+00:08:25.644 --> 00:08:30.664
+hay un segundo anillo donde históricamente corrían las aplicaciones de los usuarios, llamado
+
+00:08:30.664 --> 00:08:34.824
+ring 1. En nuestro mundo moderno, esta arquitectura es de cuatro anillos.
+
+00:08:34.824 --> 00:08:37.914
+El anillo cero es el kernel, el núcleo del sistema operativo, que es
+
+00:08:37.914 --> 00:08:40.924
+el único que le puede hablar al hardware. Y luego tenemos el
+
+00:08:40.924 --> 00:08:45.724
+anillo uno y dos, que es donde carga el software que traduce entre
+
+00:08:45.724 --> 00:08:50.064
+el hardware y las aplicaciones. Esos son los anillos de dispositivos, de
+
+00:08:50.064 --> 00:08:53.724
+aplicaciones de dispositivo. Y por último está el anillo tres. El anillo tres
+
+00:08:53.724 --> 00:08:58.084
+es donde carga el software normal, es donde carga tu navegador, es
+
+00:08:58.084 --> 00:09:01.284
+donde carga Excel, es donde carga Word, es donde cargan los juegos, las
+
+00:09:01.284 --> 00:09:05.244
+aplicaciones que tú corras. Si una aplicación quiere acceder al hardware, por
+
+00:09:05.244 --> 00:09:09.504
+ejemplo, si Spotify quiere poner música y que la música suene en el
+
+00:09:09.504 --> 00:09:14.464
+parlante, Spotify en el anillo tres le tiene que hablar al kernel
+
+00:09:14.464 --> 00:09:17.724
+en el anillo cero a través de los APIs que corren el anillo
+
+00:09:17.724 --> 00:09:20.994
+uno o dos, y ahí están los drivers. Entonces, el API del
+
+00:09:20.994 --> 00:09:25.204
+sistema operativo recibe la se��al de Spotify: reproduzca esta música, el sistema operativo
+
+00:09:25.204 --> 00:09:30.444
+le manda esa señal al kernel, el kernel corre las instrucciones del
+
+00:09:30.444 --> 00:09:35.584
+driver del parlante y transforma esa señal digital en la vibración de la
+
+00:09:35.584 --> 00:09:39.924
+membrana del parlante y así escuchas una canción. Las máquinas virtuales son
+
+00:09:39.924 --> 00:09:44.244
+una nueva técnica para que no solamente tengas múltiples usuarios en un sistema
+
+00:09:44.244 --> 00:09:49.104
+operativo, sino para que en una computadora puedan correr múltiples sistemas operativos
+
+00:09:49.104 --> 00:09:52.624
+de manera independiente, como si fueran una computadora virtual. La forma en la
+
+00:09:52.624 --> 00:09:56.004
+que funciona es que en el anillo cero sigue cargando el kernel
+
+00:09:56.004 --> 00:10:00.044
+del sistema operativo de la computadora y en el anillo uno se crea
+
+00:10:00.044 --> 00:10:04.904
+una memoria virtual reservada que le hace creer a un sistema operativo
+
+00:10:04.904 --> 00:10:08.324
+que ahí arranca el anillo cero. Y tú puedes tener varios de esos,
+
+00:10:08.324 --> 00:10:10.944
+tantos como la memoria RAM o el disco duro de tu computadora
+
+00:10:10.944 --> 00:10:15.284
+puedan sostener. Y cada una de estas máquinas virtuales le es imposible observar
+
+00:10:15.284 --> 00:10:18.564
+y acceder a la otra máquina virtual. Esto es muy útil en
+
+00:10:18.564 --> 00:10:23.574
+servidores. Cuando tú tienes una computadora en la nube o compras servidores en
+
+00:10:23.574 --> 00:10:27.344
+la nube, realmente es una computadora de toda la vida gigantesca por
+
+00:10:27.344 --> 00:10:30.404
+allá metida en un data center que lo que hace es dividirse en
+
+00:10:30.404 --> 00:10:35.464
+espacios virtuales para poder rentarte ese espacio. Si necesitas más, aumenta la
+
+00:10:35.464 --> 00:10:38.884
+cantidad de recursos de la computadora o incluso recluta los recursos de otras
+
+00:10:38.884 --> 00:10:42.664
+computadoras y si se necesita menos, de pronto solamente necesitas una quinta
+
+00:10:42.664 --> 00:10:45.774
+parte de una computadora. Toda la nube y casi todo el negocio de
+
+00:10:45.774 --> 00:10:50.724
+los servidores funciona con máquinas virtuales. La estética de la interfaz gráfica
+
+00:10:50.724 --> 00:10:54.264
+también es dependiente de un sistema operativo. Los botones en Mac se ven
+
+00:10:54.264 --> 00:10:57.634
+distintos a los botones en Windows o en Linux. Un iPhone y
+
+00:10:57.634 --> 00:11:03.353
+un Android tienen aplicaciones cuya interfaz gráfica se ve diferente. Estas interfaces gráficas
+
+00:11:03.353 --> 00:11:06.904
+de usuario las define el sistema operativo, aunque los desarrolladores de aplicaciones
+
+00:11:06.904 --> 00:11:11.204
+pueden hacer lo que quieran. Por detrás de las interfaces gráficas existen interfaces
+
+00:11:11.204 --> 00:11:15.264
+de línea de comandos o interfaces que son solo texto. Así fue
+
+00:11:15.264 --> 00:11:20.384
+como empezaron los sistemas operativos. Así empezó Unix, DOS, eventualmente Linux. Se llaman
+
+00:11:20.384 --> 00:11:23.924
+CLIs o Command Line Interface. El curso de Linux de Platzi te
+
+00:11:23.924 --> 00:11:27.644
+explica cómo usar la terminal de línea de comandos. Es un conocimiento fundamental
+
+00:11:27.644 --> 00:11:30.264
+para cualquier ingeniero de software. Y hay de todo tipo de sistemas
+
+00:11:30.264 --> 00:11:34.324
+operativos. En el mundo de Apple, los MacBook, el iMac y los demás
+
+00:11:34.324 --> 00:11:38.144
+corren con macOS, pero el iPhone y el iPad corren con iOS.
+
+00:11:38.144 --> 00:11:42.144
+Los teléfonos inteligentes de Apple funcionan con watchOS. Este es un Garmin que
+
+00:11:42.144 --> 00:11:46.724
+funciona con GarminOS. Android es un tipo de Linux y Linux puede
+
+00:11:46.724 --> 00:11:51.204
+ser un sistema operativo de escritorio, de servidores, así como Windows es un
+
+00:11:51.204 --> 00:11:54.864
+sistema operativo de escritorio o de servidores. También en el mundo de
+
+00:11:54.864 --> 00:11:57.804
+la realidad virtual, esto es prácticamente un teléfono y cuando uno se lo
+
+00:11:57.804 --> 00:12:01.544
+pone, uno tiene una versión modificada de Android que fue creada por
+
+00:12:01.544 --> 00:12:05.404
+Meta, la empresa de Facebook que se conoce como Horizon OS. En Apple,
+
+00:12:05.404 --> 00:12:10.004
+el Apple Vision Pro usa visionOS y los dispositivos que usan realidad
+
+00:12:10.004 --> 00:12:14.304
+virtual de Android usan una versión de Android llamada Android XR. Por último,
+
+00:12:14.304 --> 00:12:18.344
+están los sistemas operativos especializados. Por ejemplo, en sistemas médicos o en
+
+00:12:18.344 --> 00:12:22.064
+las pantallas de los automóviles corre un sistema operativo llamado QNX y hay
+
+00:12:22.064 --> 00:12:25.104
+sistemas operativos incluso en los cohetes que van al espacio. Mientras corra
+
+00:12:25.104 --> 00:12:29.264
+software que interactúe con el hardware, de manera general, hay un sistema operativo
+
+00:12:29.264 --> 00:12:33.684
+en medio. En la era moderna, los sistemas operativos además restringen qué
+
+00:12:33.684 --> 00:12:38.384
+aplicaciones pueden o no pueden correr a través de reglas, permisos e incluso
+
+00:12:38.384 --> 00:12:42.684
+sistemas de verificación y aplicación. En iOS o en Android se usan
+
+00:12:42.684 --> 00:12:46.613
+las tiendas de aplicaciones. iOS tiene la App Store y Android tiene la
+
+00:12:46.613 --> 00:12:50.224
+Play Store. En los Android de China, un teléfono chino puede tener
+
+00:12:50.224 --> 00:12:54.044
+15 diferentes tiendas de aplicaciones, mientras que en el mundo occidental casi siempre
+
+00:12:54.044 --> 00:12:57.104
+solamente hay una, la de Google y la de Apple. En los
+
+00:12:57.104 --> 00:13:00.954
+sistemas operativos de escritorio como Mac o Windows también hay tiendas de aplicaciones,
+
+00:13:00.954 --> 00:13:04.183
+pero en los sistemas operativos de escritorio se puede correr cualquier tipo
+
+00:13:04.184 --> 00:13:09.074
+de aplicación que instales. Sin embargo, cuando empiezas a ejecutar tus propias aplicaciones,
+
+00:13:09.074 --> 00:13:13.024
+es muy posible que el sistema operativo te mande advertencias diciéndote: "Esta
+
+00:13:13.024 --> 00:13:16.644
+aplicación no tiene una llave de seguridad o no tiene una firma o
+
+00:13:16.644 --> 00:13:21.224
+no tiene un certificado". Porque ahora los vendedores de sistemas operativos como
+
+00:13:21.224 --> 00:13:25.444
+Apple y Microsoft le piden a los desarrolladores de software que pasen un
+
+00:13:25.444 --> 00:13:30.004
+proceso de verificación para obtener una llave de cifrado que les permite
+
+00:13:30.004 --> 00:13:34.804
+ejecutar una aplicación. Eso antes no pasaba y es un mecanismo que hace
+
+00:13:34.804 --> 00:13:39.644
+más seguro el desarrollo de aplicaciones y sistemas, porque entonces un virus
+
+00:13:39.644 --> 00:13:43.184
+no tiene esa llave y antes de ejecutarse va a lanzarte una alerta:
+
+00:13:43.184 --> 00:13:46.764
+"Esta aplicación no está autorizada". Si quieres desarrollar aplicaciones de escritorio, tienes
+
+00:13:46.764 --> 00:13:50.744
+que pedirle permiso ahora a los desarrolladores de sistemas operativos y esto hace
+
+00:13:50.744 --> 00:13:54.464
+un poquito más cansón el desarrollo de aplicaciones de escritorio, pero mucho
+
+00:13:54.464 --> 00:13:55.044
+más seguro.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/5. Qué hace un sistema operativo por dentro/video.pt.vtt

@@ -0,0 +1,635 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.320 --> 00:00:03.880
+Existem muitos dispositivos que têm apenas uma função. Por exemplo, eu tenho estes
+
+00:00:03.880 --> 00:00:07.760
+auriculares e estes auriculares são complexos, ligam-se por Bluetooth a um
+
+00:00:07.760 --> 00:00:11.660
+telemóvel, a uma televisão, podem ligar-se ao meu computador, mas só fazem
+
+00:00:11.660 --> 00:00:17.380
+uma coisa: servem de auriculares. Não precisam de software para serem programados, as suas
+
+00:00:17.380 --> 00:00:22.640
+funções estão gravadas no chip. Por outro lado, uma televisão, um computador, um
+
+00:00:22.640 --> 00:00:27.240
+telemóvel, até mesmo um relógio inteligente, terão funções diferentes devido às
+
+00:00:27.240 --> 00:00:31.620
+diferentes aplicações que executam. Ou seja, há software que tem de comunicar com o
+
+00:00:31.620 --> 00:00:35.780
+hardware. Quando isso acontece, no meio tem de haver um tradutor
+
+00:00:35.780 --> 00:00:39.200
+que gere todas essas diferenças e que permita ao programador de software
+
+00:00:39.200 --> 00:00:43.360
+comunicar com o hardware sem ter de criar aplicações específicas para comunicar
+
+00:00:43.360 --> 00:00:46.880
+com cada tipo de hardware. Pensem que o teclado é hardware e que há
+
+00:00:46.880 --> 00:00:50.160
+uma infinidade de teclados, uma infinidade de ratos e de ecrãs
+
+00:00:50.160 --> 00:00:54.769
+e todos deveriam funcionar de forma relativamente semelhante. Esse intermediário entre o hardware e o
+
+00:00:54.769 --> 00:00:57.480
+software que cria todos os padrões para que um programador não tenha
+
+00:00:57.480 --> 00:01:01.460
+de se preocupar com isso chama-se sistema operativo. Imagina que estás a criar uma aplicação
+
+00:01:01.460 --> 00:01:04.580
+que precisa de aceder à câmara, mas o que é a câmara?
+
+00:01:04.580 --> 00:01:09.460
+Podem ser 500 tipos diferentes de câmaras ou o teclado, receber o comando de
+
+00:01:09.460 --> 00:01:14.060
+um teclado. Existem imensos teclados, milhões de ratos, montes de ecrãs.
+
+00:01:14.060 --> 00:01:18.420
+Até mesmo neste dispositivo, este relógio, o sensor aqui, que deteta a minha
+
+00:01:18.420 --> 00:01:21.800
+frequência cardíaca, será um sensor diferente em cada versão de
+
+00:01:21.800 --> 00:01:26.420
+cada relógio. Portanto, precisamos de uma forma padrão de comunicar o software com o
+
+00:01:26.420 --> 00:01:29.900
+hardware e uma forma em que o que acontece no
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.880
+mundo real, que o hardware deteta, seja enviado como uma versão
+
+00:01:33.880 --> 00:01:39.760
+de bits e bytes digitais eletrónicos para o software. Essas aplicações que permitem
+
+00:01:39.760 --> 00:01:44.170
+comunicar o software com o hardware chamam-se drivers e são fornecidas por predefinição pelos
+
+00:01:44.170 --> 00:01:48.860
+sistemas operativos. E os sistemas operativos comunicam com o software através
+
+00:01:48.860 --> 00:01:55.920
+de um conjunto padrão pré-acordado de diferentes mecanismos de comunicação chamados
+
+00:01:55.920 --> 00:01:59.980
+APIs, «Application Program Interface». Por agora, não precisas de te preocupar
+
+00:02:00.020 --> 00:02:03.100
+com o que é uma API ou como funciona um driver. A grande maioria
+
+00:02:03.100 --> 00:02:06.700
+das linguagens de programação modernas abstrai esses conceitos e os torna muito
+
+00:02:06.700 --> 00:02:11.130
+fáceis de processar. Basta ter em mente que, quando faz algo que, por
+
+00:02:11.130 --> 00:02:15.359
+exemplo, liga a webcam ou ativa o altifalante, existe uma API no
+
+00:02:15.360 --> 00:02:18.460
+teu software que se liga ao sistema operativo, que, utilizando o driver do
+
+00:02:18.460 --> 00:02:22.020
+altifalante, envia o sinal para que a membrana desse altifalante gere
+
+00:02:22.020 --> 00:02:26.600
+som. Os sistemas operativos também gerem os recursos disponíveis de um computador. Tu
+
+00:02:26.600 --> 00:02:30.680
+tens quase sempre várias aplicações abertas. Neste momento, estás a ver-me
+
+00:02:30.680 --> 00:02:33.640
+através de um vídeo e, provavelmente, isso significa que me estás a ver
+
+00:02:33.640 --> 00:02:36.820
+num aplicativo ou num navegador, mas certamente também tens
+
+00:02:36.820 --> 00:02:42.040
+outros processos em execução, como mensagens ou música, ou tens algo mais ligado.
+
+00:02:42.040 --> 00:02:46.880
+Esses sistemas precisam de decidir a quem atribuem quais recursos. O sistema
+
+00:02:46.880 --> 00:02:50.800
+operativo está constantemente a verificar quem precisa de mais recursos e, por exemplo, se
+
+00:02:50.800 --> 00:02:53.500
+fosse converter um vídeo de um formato para outro, nesse
+
+00:02:53.500 --> 00:02:58.840
+processo de codificação, a CPU ficará completamente ocupada e o sistema
+
+00:02:58.840 --> 00:03:02.160
+operativo vai decidir atribuir-lhe todos os recursos. Ou, de repente, se
+
+00:03:02.160 --> 00:03:06.260
+três aplicações estiverem abertas ao mesmo tempo, por exemplo, um navegador, o Excel e o Word,
+
+00:03:06.260 --> 00:03:09.230
+então os recursos têm de ser divididos de forma equitativa para que
+
+00:03:09.230 --> 00:03:12.940
+quase não se perceba que estão a alternar entre um e
+
+00:03:12.940 --> 00:03:16.080
+outro. A realidade é que as CPUs só executam uma coisa de cada
+
+00:03:16.080 --> 00:03:18.800
+vez, por isso é o sistema operativo que está a orquestrar, dando um
+
+00:03:18.800 --> 00:03:20.560
+pouquinho disto, um pouquinho daquilo, um pouquinho daquilo, a
+
+00:03:20.560 --> 00:03:23.880
+uma velocidade tão alta que parece que todos funcionam à mesma
+
+00:03:23.880 --> 00:03:27.920
+velocidade. Quando abres muitas abas num navegador ou quando abres muitos
+
+00:03:27.920 --> 00:03:32.500
+ficheiros ao mesmo tempo, o teu computador fica lento, porque o sistema operativo
+
+00:03:32.500 --> 00:03:35.720
+começa a carregar todos esses ficheiros na memória RAM e,
+
+00:03:35.720 --> 00:03:38.780
+por vezes, a memória RAM fica cheia. A memória RAM, como vimos antes, é
+
+00:03:38.780 --> 00:03:42.700
+muito rápida, mas quando fica cheia precisamos de os abrir na mesma
+
+00:03:42.700 --> 00:03:45.820
+e o sistema operativo não desiste. Em vez disso, abre uma parte do
+
+00:03:45.820 --> 00:03:49.240
+disco rígido, que é mais lento, para a usar como memória RAM. Isto
+
+00:03:49.240 --> 00:03:52.840
+é conhecido como swap. Mesmo apesar de o sistema operativo fazer
+
+00:03:52.840 --> 00:03:57.500
+tudo isto, por vezes o sistema operativo fica sobrecarregado, cheio de
+
+00:03:57.500 --> 00:04:00.980
+processos, porque um processo está a ocupar todo o espaço. É aí que o
+
+00:04:00.980 --> 00:04:05.000
+teu computador trava e fica bloqueado. Nesses casos, o sistema operativo
+
+00:04:05.000 --> 00:04:10.220
+pode enviar um sinal a essa aplicação para a encerrar, porque está a bloquear tudo.
+
+00:04:10.220 --> 00:04:13.820
+Isto faz parte das funções do sistema operativo. Estes mecanismos são
+
+00:04:13.820 --> 00:04:17.800
+chamados de interrupções e, por vezes, são muito simples. Por exemplo, vais
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.940
+notar que, quase sempre, o movimento do rato não pára. O teu rato
+
+00:04:21.940 --> 00:04:26.940
+funciona na perfeição em todos os momentos. Isto acontece porque, na hierarquia de processos,
+
+00:04:26.940 --> 00:04:30.080
+o sistema operativo dá prioridade máxima a tudo o que
+
+00:04:30.080 --> 00:04:32.000
+tem a ver com o teclado e o rato, porque isso te dá
+
+00:04:32.000 --> 00:04:35.440
+a sensação de que o seu computador está muito rápido. E dessa
+
+00:04:35.440 --> 00:04:39.040
+forma, mesmo que uma aplicação falhe, não é todo o sistema operativo que falha.
+
+00:04:39.040 --> 00:04:42.660
+Também acontece que há aplicações que deixam coisas na memória, mas já
+
+00:04:42.660 --> 00:04:46.190
+não as utilizam. O sistema operativo desenvolveu uma série de mecanismos em que
+
+00:04:46.190 --> 00:04:51.460
+avalia constantemente qual a memória que há muito tempo não é acedida por
+
+00:04:51.460 --> 00:04:55.550
+nenhum aplicativo e simplesmente a elimina, ou, por vezes, a move para o disco
+
+00:04:55.550 --> 00:04:58.780
+rígido para que, caso volte a precisar dela, seja carregada novamente. Por
+
+00:04:58.780 --> 00:05:01.340
+isso, às vezes, quando voltas a usar um aplicativo que tinhas aberto
+
+00:05:01.340 --> 00:05:04.900
+aberta há algum tempo, mas não a utilizava há algum tempo, demora um
+
+00:05:04.900 --> 00:05:07.560
+pouco a reiniciar, porque tem de recuperar a memória
+
+00:05:07.560 --> 00:05:11.220
+RAM. Todos estes são processos completamente transparentes que a maioria dos programadores
+
+00:05:11.220 --> 00:05:14.300
+não tem de pensar neles, porque o sistema operativo o faz de
+
+00:05:14.300 --> 00:05:19.800
+forma automática e independente, conhecidos como recolha de lixo. Também existem processos
+
+00:05:19.800 --> 00:05:23.900
+que assumem o controlo total de todos os recursos do computador, como, por
+
+00:05:23.900 --> 00:05:27.620
+exemplo, os videojogos, que queremos que reajam em tempo real e
+
+00:05:27.620 --> 00:05:32.420
+tenham o nível máximo de prioridade. Ao mesmo tempo, quando tem várias aplicações
+
+00:05:32.420 --> 00:05:37.760
+abertas, isto é possível porque o sistema operativo gere mecanismos multitarefa
+
+00:05:37.760 --> 00:05:40.120
+nos quais dá um pouco de prioridade a esta, outro pouco
+
+00:05:40.120 --> 00:05:42.719
+a esta e outro pouco a esta. O acesso e a forma
+
+00:05:42.720 --> 00:05:45.820
+como os ficheiros são gravados nos discos rígidos, nas
+
+00:05:45.820 --> 00:05:51.240
+unidades de memória permanente, também dependem do sistema operativo. Diferentes sistemas operativos
+
+00:05:51.240 --> 00:05:57.820
+utilizam diferentes formatos e estruturas de armazenamento. A Apple utiliza o AFPS, o Windows utiliza o NTFS,
+
+00:05:57.820 --> 00:06:03.080
+o Linux usa EXT3 e 4. O importante é que estes ficheiros são
+
+00:06:03.080 --> 00:06:05.600
+decididos pelo sistema operativo, a estrutura e a forma como são
+
+00:06:05.600 --> 00:06:09.500
+guardados, mas também lhes é adicionada uma camada de permissões, porque o sistema
+
+00:06:09.500 --> 00:06:13.780
+operativo é o local onde guardas as tuas chaves de acesso, o teu nome
+
+00:06:13.780 --> 00:06:17.740
+de utilizador, a tua palavra-passe, a forma como essa palavra-passe abre
+
+00:06:17.740 --> 00:06:21.400
+e fecha o cabeçalho do teu sistema de ficheiros, daquele pedacinho que tens
+
+00:06:21.400 --> 00:06:25.200
+do disco rígido. Dessa forma, os seus ficheiros ficam protegidos para que
+
+00:06:25.260 --> 00:06:28.800
+outros utilizadores do seu computador não possam aceder-lhes, mas você não pode
+
+00:06:28.800 --> 00:06:32.900
+aceder aos ficheiros de outros utilizadores no seu computador. Alguns sistemas
+
+00:06:32.900 --> 00:06:38.120
+operativos são capazes de abrir sistemas de ficheiros de outros sistemas operativos diferentes.
+
+00:06:38.120 --> 00:06:42.960
+Para o fazer, têm de ter pré-instaladas as regras de estrutura desse
+
+00:06:42.960 --> 00:06:46.924
+sistema de ficheiros e desse disco rígido. Isso é o que chamámos anteriormente,
+
+00:06:46.924 --> 00:06:52.304
+um controlador, um software que contém as regras de interação com outro
+
+00:06:52.304 --> 00:06:55.884
+tipo de hardware ou, neste caso, com outro tipo de ficheiro. A
+
+00:06:55.884 --> 00:07:00.444
+segurança não se resume apenas ao facto de o sistema operativo decidir ou não conceder-lhe
+
+00:07:00.444 --> 00:07:03.604
+acesso a um ficheiro com base no seu nome de utilizador e palavra-passe.
+
+00:07:03.604 --> 00:07:08.083
+Por vezes, os sistemas de ficheiros também encriptam o conteúdo dos
+
+00:07:08.084 --> 00:07:12.464
+ficheiros utilizando o seu nome de utilizador e a sua palavra-passe no seu sistema operativo.
+
+00:07:12.464 --> 00:07:16.144
+O que estes algoritmos de encriptação fazem é que, se não houver
+
+00:07:16.144 --> 00:07:20.144
+a presença da sua chave, da sua palavra-passe, da senha que você
+
+00:07:20.144 --> 00:07:23.744
+usa, então não é possível aceder à estrutura dos sistemas
+
+00:07:23.744 --> 00:07:26.204
+de ficheiros. Dessa forma, se eu retirar o disco rígido do seu
+
+00:07:26.204 --> 00:07:30.044
+computador, o levar e o inserir noutro computador, não
+
+00:07:30.044 --> 00:07:33.304
+consigo abri-lo e não consigo ver o conteúdo do teu disco rígido porque
+
+00:07:33.304 --> 00:07:38.504
+está encriptado. Os sistemas operativos gerem essa encriptação. Existem outras
+
+00:07:38.504 --> 00:07:42.744
+chaves de segurança que os sistemas operativos gerem. Quando acede ao seu banco
+
+00:07:42.744 --> 00:07:45.804
+porque pretende aceder ao site do banco ou à aplicação
+
+00:07:45.804 --> 00:07:49.883
+do banco num telemóvel, esse banco envia-lhe uma chave pública para
+
+00:07:49.883 --> 00:07:52.903
+que encripte os dados e o senhor envia a sua chave pública para
+
+00:07:52.904 --> 00:07:56.124
+que o banco encripte os dados. Essas chaves têm de ser guardadas
+
+00:07:56.124 --> 00:08:00.124
+em algum lugar e um gestor típico das chaves públicas e
+
+00:08:00.124 --> 00:08:03.844
+das suas próprias chaves privadas para a encriptação é o sistema operativo. O
+
+00:08:03.844 --> 00:08:08.244
+método que os sistemas operativos utilizam para restringir o acesso das
+
+00:08:08.244 --> 00:08:12.984
+aplicações ao hardware ou a outros ficheiros de outros utilizadores é o método
+
+00:08:12.984 --> 00:08:18.104
+dos anéis. Primeiro, a memória e o acesso ao chip, ao
+
+00:08:18.104 --> 00:08:22.264
+hardware, aos transístores da CPU, são restringidos no primeiro anel
+
+00:08:22.264 --> 00:08:25.644
+de segurança, que é o anel zero ou ring 0. E depois
+
+00:08:25.644 --> 00:08:30.664
+há um segundo anel onde, historicamente, corriam as aplicações dos utilizadores, chamado
+
+00:08:30.664 --> 00:08:34.824
+ring 1. No nosso mundo moderno, esta arquitetura é de quatro anéis.
+
+00:08:34.824 --> 00:08:37.914
+O anel zero é o kernel, o núcleo do sistema operativo, que é
+
+00:08:37.914 --> 00:08:40.924
+o único que pode comunicar com o hardware. E depois temos o
+
+00:08:40.924 --> 00:08:45.724
+anel um e dois, que é onde é carregado o software que faz a tradução entre
+
+00:08:45.724 --> 00:08:50.064
+o hardware e as aplicações. Esses são os anéis de dispositivos, de
+
+00:08:50.064 --> 00:08:53.724
+aplicações de dispositivos. E, por último, está o anel três. O anel três
+
+00:08:53.724 --> 00:08:58.084
+é onde carrega o software normal, é onde carrega o seu navegador, é
+
+00:08:58.084 --> 00:09:01.284
+onde carrega o Excel, é onde carrega o Word, é onde carregam os jogos, as
+
+00:09:01.284 --> 00:09:05.244
+aplicações que você executa. Se uma aplicação quiser aceder ao hardware, por
+
+00:09:05.244 --> 00:09:09.504
+exemplo, se o Spotify quiser reproduzir música e que a música soe no
+
+00:09:09.504 --> 00:09:14.464
+altifalante, o Spotify no anel três tem de comunicar com o kernel
+
+00:09:14.464 --> 00:09:17.724
+no anel zero através das APIs que funcionam no anel
+
+00:09:17.724 --> 00:09:20.994
+um ou dois, e é aí que estão os drivers. Então, a API do
+
+00:09:20.994 --> 00:09:25.204
+sistema operativo recebe o sinal do Spotify: reproduza esta música, o sistema operativo
+
+00:09:25.204 --> 00:09:30.444
+envia esse sinal ao kernel, o kernel executa as instruções do
+
+00:09:30.444 --> 00:09:35.584
+driver do altifalante e transforma esse sinal digital na vibração da
+
+00:09:35.584 --> 00:09:39.924
+membrana do altifalante e assim ouves uma música. As máquinas virtuais são
+
+00:09:39.924 --> 00:09:44.244
+uma nova técnica para que não só tenhas múltiplos utilizadores num sistema
+
+00:09:44.244 --> 00:09:49.104
+operativo, mas para que num computador possam ser executados múltiplos sistemas operativos
+
+00:09:49.104 --> 00:09:52.624
+de forma independente, como se fossem um computador virtual. A forma como
+
+00:09:52.624 --> 00:09:56.004
+funciona é que no anel zero continua a carregar o kernel
+
+00:09:56.004 --> 00:10:00.044
+do sistema operativo do computador e no anel um é criada
+
+00:10:00.044 --> 00:10:04.904
+uma memória virtual reservada que faz com que um sistema operativo
+
+00:10:04.904 --> 00:10:08.324
+acredite que é aí que o anel zero arranca. E pode ter várias dessas,
+
+00:10:08.324 --> 00:10:10.944
+tantas quantas a memória RAM ou o disco rígido do seu computador
+
+00:10:10.944 --> 00:10:15.284
+conseguirem suportar. E cada uma destas máquinas virtuais não consegue observar
+
+00:10:15.284 --> 00:10:18.564
+nem aceder à outra máquina virtual. Isto é muito útil em
+
+00:10:18.564 --> 00:10:23.574
+servidores. Quando tem um computador na nuvem ou adquire servidores na
+
+00:10:23.574 --> 00:10:27.344
+nuvem, trata-se, na verdade, de um computador gigantesco
+
+00:10:27.344 --> 00:10:30.404
+instalado num centro de dados que se divide em
+
+00:10:30.404 --> 00:10:35.464
+espaços virtuais para poder alugar esse espaço. Se precisar de mais, aumente a
+
+00:10:35.464 --> 00:10:38.884
+quantidade de recursos do computador ou até recrute os recursos de outros
+
+00:10:38.884 --> 00:10:42.664
+computadores e, se precisar de menos, talvez precise apenas de uma quinta
+
+00:10:42.664 --> 00:10:45.774
+parte de um computador. Toda a nuvem e quase todo o negócio dos
+
+00:10:45.774 --> 00:10:50.724
+servidores funciona com máquinas virtuais. A estética da interface gráfica
+
+00:10:50.724 --> 00:10:54.264
+também depende de um sistema operativo. Os botões no Mac têm um aspeto
+
+00:10:54.264 --> 00:10:57.634
+diferente dos botões no Windows ou no Linux. Um iPhone e
+
+00:10:57.634 --> 00:11:03.353
+um Android têm aplicações cuja interface gráfica tem um aspeto diferente. Estas interfaces gráficas
+
+00:11:03.353 --> 00:11:06.904
+de utilizador são definidas pelo sistema operativo, embora os programadores de aplicações
+
+00:11:06.904 --> 00:11:11.204
+possam fazer o que quiserem. Por trás das interfaces gráficas existem interfaces
+
+00:11:11.204 --> 00:11:15.264
+de linha de comandos ou interfaces que são apenas texto. Foi assim
+
+00:11:15.264 --> 00:11:20.384
+que os sistemas operativos começaram. Foi assim que o Unix, o DOS e, eventualmente, o Linux começaram. Chamam-se
+
+00:11:20.384 --> 00:11:23.924
+CLIs ou Command Line Interface. O curso de Linux da Platzi explica-lhe
+
+00:11:23.924 --> 00:11:27.644
+como usar o terminal de linha de comandos. É um conhecimento fundamental
+
+00:11:27.644 --> 00:11:30.264
+para qualquer engenheiro de software. E há todo o tipo de sistemas
+
+00:11:30.264 --> 00:11:34.324
+operativos. No mundo da Apple, os MacBook, o iMac e os outros
+
+00:11:34.324 --> 00:11:38.144
+funcionam com macOS, mas o iPhone e o iPad funcionam com iOS.
+
+00:11:38.144 --> 00:11:42.144
+Os smartphones da Apple funcionam com watchOS. Este é um Garmin que
+
+00:11:42.144 --> 00:11:46.724
+funciona com o GarminOS. O Android é um tipo de Linux e o Linux pode
+
+00:11:46.724 --> 00:11:51.204
+ser um sistema operativo para computadores de secretária ou servidores, tal como o Windows é um
+
+00:11:51.204 --> 00:11:54.864
+sistema operativo para computadores de secretária ou servidores. Também no mundo da
+
+00:11:54.864 --> 00:11:57.804
+realidade virtual, isto é praticamente um telemóvel e, quando o
+
+00:11:57.804 --> 00:12:01.544
+coloca, tem uma versão modificada do Android que foi criada pela
+
+00:12:01.544 --> 00:12:05.404
+Meta, a empresa do Facebook, conhecida como Horizon OS. Na Apple,
+
+00:12:05.404 --> 00:12:10.004
+o Apple Vision Pro usa o visionOS e os dispositivos que utilizam realidade
+
+00:12:10.004 --> 00:12:14.304
+virtual no Android usam uma versão do Android chamada Android XR. Por fim,
+
+00:12:14.304 --> 00:12:18.344
+existem os sistemas operativos especializados. Por exemplo, em sistemas médicos ou nos
+
+00:12:18.344 --> 00:12:22.064
+ecrãs dos automóveis, funciona um sistema operativo chamado QNX e existem
+
+00:12:22.064 --> 00:12:25.104
+sistemas operativos até mesmo nos foguetões que vão para o espaço. Desde que funcione
+
+00:12:25.104 --> 00:12:29.264
+software que interaja com o hardware, de forma geral, há um sistema operativo
+
+00:12:29.264 --> 00:12:33.684
+no meio. Na era moderna, os sistemas operativos também restringem quais
+
+00:12:33.684 --> 00:12:38.384
+aplicações podem ou não ser executadas através de regras, permissões e até
+
+00:12:38.384 --> 00:12:42.684
+sistemas de verificação e aplicação. No iOS ou no Android, utilizam-se
+
+00:12:42.684 --> 00:12:46.613
+as lojas de aplicações. O iOS tem a App Store e o Android tem a
+
+00:12:46.613 --> 00:12:50.224
+Play Store. Nos Android da China, um telemóvel chinês pode ter
+
+00:12:50.224 --> 00:12:54.044
+15 lojas de aplicações diferentes, enquanto no mundo ocidental quase sempre
+
+00:12:54.044 --> 00:12:57.104
+há apenas uma, a do Google e a da Apple. Nos
+
+00:12:57.104 --> 00:13:00.954
+sistemas operativos de secretária, como o Mac ou o Windows, também existem lojas de aplicações,
+
+00:13:00.954 --> 00:13:04.183
+mas nos sistemas operativos de secretária é possível executar qualquer tipo
+
+00:13:04.184 --> 00:13:09.074
+de aplicação que instalar. No entanto, quando começa a executar as suas próprias aplicações,
+
+00:13:09.074 --> 00:13:13.024
+é muito provável que o sistema operativo lhe envie avisos a dizer: «Esta
+
+00:13:13.024 --> 00:13:16.644
+aplicação não tem uma chave de segurança, não tem uma assinatura ou
+
+00:13:16.644 --> 00:13:21.224
+não tem um certificado». Porque agora os fornecedores de sistemas operativos como
+
+00:13:21.224 --> 00:13:25.444
+Apple e a Microsoft, pedem aos programadores de software que passem por um
+
+00:13:25.444 --> 00:13:30.004
+processo de verificação para obter uma chave de encriptação que lhes permita
+
+00:13:30.004 --> 00:13:34.804
+executar uma aplicação. Isso não acontecia antes e é um mecanismo que torna
+
+00:13:34.804 --> 00:13:39.644
+o desenvolvimento de aplicações e sistemas mais seguro, porque assim um vírus
+
+00:13:39.644 --> 00:13:43.184
+não tem essa chave e, antes de ser executado, vai exibir um alerta:
+
+00:13:43.184 --> 00:13:46.764
+"Esta aplicação não está autorizada". Se quiseres desenvolver aplicações de secretária, tens
+
+00:13:46.764 --> 00:13:50.744
+de pedir permissão agora aos criadores de sistemas operativos e isto torna
+
+00:13:50.744 --> 00:13:54.464
+o desenvolvimento de aplicações de secretária um pouco mais trabalhoso, mas muito
+
+00:13:54.464 --> 00:13:55.044
+mais seguro.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/5. Qué hace un sistema operativo por dentro/video_url.txt

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/6. Cómo funciona internet/subs_urls.txt

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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/6. Cómo funciona internet/video.en.vtt

@@ -0,0 +1,623 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.220 --> 00:00:03.260
+Cuando envías un mensaje a WhatsApp, por ejemplo, a una amiga, pasan muchas
+
+00:00:03.260 --> 00:00:06.880
+cosas más que simplemente el mensaje en tu teléfono yendo a otro
+
+00:00:06.880 --> 00:00:09.920
+teléfono. El mensaje se vuelve un paquete, ese paquete pasa por una antena,
+
+00:00:09.920 --> 00:00:11.980
+la antena a un proveedor de Internet que se conecta a unos
+
+00:00:11.980 --> 00:00:15.500
+cables submarinos que lo distribuyen por unos servidores. El mensaje tiene que ir
+
+00:00:15.500 --> 00:00:18.550
+cifrado, se traza a través de unas cosas que se llaman IP.
+
+00:00:18.550 --> 00:00:23.480
+Pero vamos paso a paso primero. Entendamos primero que todo que ese mensaje
+
+00:00:23.480 --> 00:00:26.580
+por WhatsApp que le envías a tu amiga está realmente siendo enviado
+
+00:00:26.580 --> 00:00:31.470
+de una computadora a otra computadora. Un teléfono, en esencia, es una computadora
+
+00:00:31.470 --> 00:00:33.980
+para que ese mensaje se envíe entre una computadora y una computadora.
+
+00:00:33.980 --> 00:00:38.120
+Tú ya sabes que esas letras se tienen que convertir en bytes. Los
+
+00:00:38.120 --> 00:00:41.440
+bytes son grupos de ocho bits, los bits son ceros y unos,
+
+00:00:41.440 --> 00:00:44.660
+y claro, se transmiten a través de Internet. Pero Internet no es simplemente
+
+00:00:44.660 --> 00:00:48.360
+computadora, computadora. Algo tiene que pasar para que cada una de estas
+
+00:00:48.360 --> 00:00:54.420
+computadoras, los teléfonos son computadoras, se conecten a Internet, Por ejemplo, tu teléfono
+
+00:00:54.420 --> 00:00:58.060
+o tu computadora real. En el escritorio se conectan a Internet muy
+
+00:00:58.060 --> 00:01:02.420
+probablemente a través de un sistema, un protocolo, una serie de reglas que
+
+00:01:02.420 --> 00:01:08.020
+funcionan para mandar mensajes de manera inalámbrica llamada wifi. Si tu teléfono
+
+00:01:08.020 --> 00:01:11.200
+no está cerca de una red wifi, entonces se conecta a algo llamado
+
+00:01:11.200 --> 00:01:16.160
+4G y antes de cuatro G existía 3G2GH. Estos son un tipo
+
+00:01:16.160 --> 00:01:20.200
+de redes que son simplemente redes de antenas de telefonía a las que
+
+00:01:20.200 --> 00:01:23.200
+se le agregó la capacidad de transmitir datos digitales, que es lo
+
+00:01:23.200 --> 00:01:26.780
+que conocemos como internet. Pero si es tu computadora del trabajo o de
+
+00:01:26.780 --> 00:01:29.900
+pronto en tu casa la conectan por un cable, muy probablemente ese
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.460
+cable es un cable de red que es conocido como un cable Ethernet.
+
+00:01:33.460 --> 00:01:36.940
+Sea como sea, si es wifi o un cable de red, va
+
+00:01:36.940 --> 00:01:39.790
+a ir a una caja que es la que se conecta realmente a
+
+00:01:39.790 --> 00:01:44.740
+Internet. Esa caja se conoce como un módem, y ese módem traduce
+
+00:01:44.740 --> 00:01:48.820
+todas las señales internas de la red privada interna de tu casa, que
+
+00:01:48.820 --> 00:01:52.160
+es la que tiene wifi o ethernet a las señales que usa
+
+00:01:52.160 --> 00:01:56.740
+el internet público del mundo y eso lo hace mandando una señal por
+
+00:01:56.740 --> 00:01:59.560
+un cable que antes era el cable de teléfono. Pero hoy en
+
+00:01:59.560 --> 00:02:03.610
+día casi siempre son cables de fibra óptica. La fibra óptica es una
+
+00:02:03.610 --> 00:02:09.120
+pequeña fibra de vidrio altamente elástica por la que un rayo láser
+
+00:02:09.120 --> 00:02:12.660
+va modulando un mensaje que es el mensaje de todas las señales de
+
+00:02:12.660 --> 00:02:16.180
+internet del mundo. Pero no es como que tu computadora, tu teléfono
+
+00:02:16.180 --> 00:02:19.420
+se conecte directamente a la computadora o teléfono de tu amiga para enviar
+
+00:02:19.420 --> 00:02:23.020
+el mensaje. No, no, para que ese mensaje llegue tiene que saber
+
+00:02:23.020 --> 00:02:27.240
+a dónde llegar y tiene que llegar de una manera privada. Entonces necesita
+
+00:02:27.240 --> 00:02:31.740
+un servidor intermedio, que es el que se acuerde. Esta persona tiene
+
+00:02:31.740 --> 00:02:35.390
+sus contactos a esta persona y el mensaje tiene que ir cruzado. Esos
+
+00:02:35.390 --> 00:02:40.420
+servidores no son más que computadoras, grandes computadoras escondidas en un lugar
+
+00:02:40.420 --> 00:02:46.400
+que llamamos datacenters, que son edificios llenos de computadoras de una compañía para
+
+00:02:46.400 --> 00:02:50.740
+poder hacer esa transmisión. WhatsApp es un producto creado por la misma
+
+00:02:50.740 --> 00:02:54.840
+empresa que crea Facebook. Esa empresa se llama Meta. Así que cuando tú
+
+00:02:54.840 --> 00:02:58.740
+mandas un mensaje de WhatsApp, se lo mandas realmente a los servidores
+
+00:02:58.740 --> 00:03:01.820
+de meta. Tú no quieres que los mensajes que le envíes a tu
+
+00:03:01.820 --> 00:03:07.359
+amiga sean vistos por terceros. Entonces existen tecnologías que se llaman cifrado
+
+00:03:07.360 --> 00:03:12.300
+o encriptación, que lo que hacen es que hacen el mensaje secreto e
+
+00:03:12.300 --> 00:03:17.580
+indescifrable en tu computadora o en tu teléfono y lo envían cifrado.
+
+00:03:17.580 --> 00:03:21.730
+El servidor no sabe qué es, solamente sabe que va para tu amiga.
+
+00:03:21.730 --> 00:03:24.520
+Tu amiga lo recibe y tu amiga es la única que lo
+
+00:03:24.520 --> 00:03:29.480
+puede descifrar. Es como si entre los dos tuvieran una contraseña secreta que
+
+00:03:29.480 --> 00:03:35.040
+solo los dos conocen mandándose mensajes. Esta tecnología existe. Se llaman llaves
+
+00:03:35.040 --> 00:03:39.560
+públicas y llaves privadas. Una llave pública y una llave privada es una
+
+00:03:39.560 --> 00:03:45.040
+técnica de cifrado que usa matemáticas para agarrar un mensaje y tomando
+
+00:03:45.040 --> 00:03:50.380
+ese mensaje se transforma en algo indescifrable. Lo que hace que el mensaje
+
+00:03:50.380 --> 00:03:55.680
+en texto público se vuelva indescifrable. Es tu llave pública. Es tu
+
+00:03:55.680 --> 00:03:59.020
+llave pública, es lo que lo cifra. Y esa llave la puedes compartir
+
+00:03:59.020 --> 00:04:03.200
+con otros para que cuando te manden un mensaje la cifren con
+
+00:04:03.200 --> 00:04:07.580
+la llave pública que solo te corresponde a ti. Tú te guardas de
+
+00:04:07.580 --> 00:04:11.920
+una manera secreta en tu computadora o en tu teléfono tu llave
+
+00:04:11.920 --> 00:04:17.800
+privada. La llave privada solo sirve para descifrar mensajes que fueron cifrados con
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.380
+tu llave pública. Cuando usas WhatsApp o casi que cualquier sistema de
+
+00:04:21.380 --> 00:04:25.230
+mensajería moderno, lo que tú haces es que al agregar el contacto de
+
+00:04:25.230 --> 00:04:31.340
+otra persona internamente y de manera automática, WhatsApp le envía tu llave
+
+00:04:31.340 --> 00:04:35.600
+pública a tus contactos y sus contactos. Cada contacto que tú tienes te
+
+00:04:35.600 --> 00:04:39.219
+mandan a ti sus llaves públicas. Entonces, cuando tú ves una lista
+
+00:04:39.220 --> 00:04:42.140
+de contactos dentro de tu app, lo que tienes es un montón de
+
+00:04:42.140 --> 00:04:46.980
+llaves públicas de las personas para cifrar un mensaje para ellos con
+
+00:04:46.980 --> 00:04:51.260
+esa llave y tú les mandaste la llave pública de tu cuenta para
+
+00:04:51.260 --> 00:04:54.760
+que ellos cifren los mensajes y te los envíen solamente a ti.
+
+00:04:54.760 --> 00:04:58.850
+El intercambio de llaves públicas ocurre a través del servidor, pero las llaves
+
+00:04:58.850 --> 00:05:03.260
+privadas no están en los servidores de WhatsApp. Las llaves privadas están
+
+00:05:03.260 --> 00:05:09.140
+solamente en tu computadora. De esa manera es que recibes mensajes y los
+
+00:05:09.140 --> 00:05:14.380
+descifras en tu teléfono. Inmediatamente llegan sin que en el servidor se
+
+00:05:14.380 --> 00:05:18.040
+pueda ver cuál es el contenido del mensaje. Lo único que el servidor
+
+00:05:18.040 --> 00:05:21.580
+ve es para quién es los mensajes. Un dato curioso que vamos
+
+00:05:21.580 --> 00:05:25.460
+a ver más adelante. El contenido del mensaje son los datos, pero la
+
+00:05:25.460 --> 00:05:28.340
+información extra del mensaje para quién es, a qué hora se manda,
+
+00:05:28.340 --> 00:05:32.520
+etcétera, se le conoce como metadatos. Esto va a ser importante más adelante
+
+00:05:32.520 --> 00:05:35.520
+en el curso. Un mensaje cifrado es como meter un mensaje en
+
+00:05:35.520 --> 00:05:39.944
+una caja.Tu llave pública es la que cierra la caja y todo el
+
+00:05:39.944 --> 00:05:42.984
+mundo que te envía un mensaje tiene esa llave pública. La llave
+
+00:05:42.984 --> 00:05:46.484
+privada es la única que puede abrir la caja y esa solo tú
+
+00:05:46.484 --> 00:05:48.804
+la tienes. El mensaje de texto que tú le envías a otra
+
+00:05:48.804 --> 00:05:53.764
+persona tiene que volverse una cajita que viaja por internet. Las cajas que
+
+00:05:53.764 --> 00:05:58.084
+viajan por internet se conocen como paquetes y es un formato especial
+
+00:05:58.084 --> 00:06:02.104
+binario que guarda el mensaje y todo eso que te conté: para quién
+
+00:06:02.104 --> 00:06:06.204
+es, para dónde va, su origen, su destino y todos estos datos.
+
+00:06:06.204 --> 00:06:12.284
+Esos mensajes empaquetados son lo que entienden protocolos de comunicación como el 4G
+
+00:06:12.284 --> 00:06:15.924
+de las antenas de celular, el wifi de computadoras, celulares y otros
+
+00:06:15.924 --> 00:06:20.544
+dispositivos o el cable. Cada sistema de conexión a internet funciona de maneras
+
+00:06:20.544 --> 00:06:27.063
+ligeramente distintas. Por ejemplo, los estándares de telefonía como 4G son muchas
+
+00:06:27.063 --> 00:06:33.264
+antenas alrededor del planeta que están constantemente escuchando con señales de radio dónde
+
+00:06:33.264 --> 00:06:38.124
+están los teléfonos. Tu teléfono, en este momento, muy probablemente está viendo
+
+00:06:38.124 --> 00:06:43.164
+unas tres, cuatro, cinco o seis antenas alrededor del barrio donde vives, porque
+
+00:06:43.164 --> 00:06:46.384
+siempre tiene que estar conectado a múltiples antenas, de tal manera que
+
+00:06:46.384 --> 00:06:50.784
+si vas conduciendo o caminando, el teléfono va saltando de antena en antena
+
+00:06:50.784 --> 00:06:55.044
+para no perder conexión. Es como una versión a nivel ciudad de
+
+00:06:55.044 --> 00:07:00.744
+wifi. En tu casa, tú probablemente tienes un router wifi, un enrutador wifi,
+
+00:07:00.744 --> 00:07:04.224
+que lo que hace es transformar esa señal de radio donde están
+
+00:07:04.224 --> 00:07:08.563
+los paquetes de internet a una señal de cable que se conecta a
+
+00:07:08.563 --> 00:07:13.504
+un módem. Esos paquetes llegan al módem. El módem o la antena
+
+00:07:13.504 --> 00:07:17.344
+4G los tiene que mandar a algo que se llama un proveedor de
+
+00:07:17.344 --> 00:07:21.304
+internet o internet service provider. Esa es la empresa con la que
+
+00:07:21.304 --> 00:07:25.714
+tú contrataste acceso a internet. Hay muchas en el mundo y esas empresas
+
+00:07:25.714 --> 00:07:30.384
+se conectan entre sí a través de cables gigantescos que están alrededor
+
+00:07:30.384 --> 00:07:35.704
+de todo el planeta. Esos cables son una red gigante de cables inmensos.
+
+00:07:35.704 --> 00:07:38.904
+Algunos de ellos van bajo el océano y estamos rodeados de esos
+
+00:07:38.904 --> 00:07:42.724
+cables conocidos como cable submarino, pero también cuando están en tierra, en los
+
+00:07:42.724 --> 00:07:47.544
+continentes, pueden ir por túneles, en tubos como la tubería del agua
+
+00:07:47.544 --> 00:07:51.164
+o en postes de luz. Toda esa red de cables submarinos es lo
+
+00:07:51.164 --> 00:07:56.082
+que genera internet. No son satélites, aunque algo de internet ocurre en
+
+00:07:56.084 --> 00:07:59.804
+satélites. La verdadera conexión ocurre entre estos cables. Pero no es como que
+
+00:07:59.804 --> 00:08:04.303
+esos proveedores de internet se conecten directamente entre ellos. Tienden a usar
+
+00:08:04.304 --> 00:08:08.304
+unos sistemas que centralizan la llegada de los cables y que distribuyen esos
+
+00:08:08.304 --> 00:08:11.544
+cables alrededor de un país, de un continente y del planeta entero.
+
+00:08:11.544 --> 00:08:17.063
+Se conocen como IXP o Internet Exchange Points. En este edificio llega la
+
+00:08:17.063 --> 00:08:20.904
+mayoría del internet de América Latina. Y lo que son, son data
+
+00:08:20.904 --> 00:08:25.804
+centers, edificios gigantescos llenos de computadoras que reciben señales de los cables, señales
+
+00:08:25.804 --> 00:08:30.082
+de las antenas, señales de satélite, pero sobre todo los cables submarinos,
+
+00:08:30.084 --> 00:08:34.563
+y las redistribuyen para donde tienen que ir. ¿Cómo sabe un IXP a
+
+00:08:34.563 --> 00:08:39.144
+dónde tiene que redistribuir un paquete? Pues en esos metadatos viene el
+
+00:08:39.144 --> 00:08:42.504
+servidor al que tengo que ir. Cuando yo envío un mensaje de WhatsApp,
+
+00:08:42.504 --> 00:08:47.344
+yo digo «este mensaje es para whatsapp.com diagonal bla, bla, bla, bla,
+
+00:08:47.344 --> 00:08:55.204
+bla». Ese primer pedazo, whatsapp.com, platzi.com, google.com, eso se conoce como el nombre
+
+00:08:55.204 --> 00:09:00.564
+del dominio, que es un nombre literal en texto que le damos
+
+00:09:00.564 --> 00:09:04.604
+a una dirección de un servidor. Pero los servidores en internet no funcionan
+
+00:09:04.604 --> 00:09:09.004
+con nombres, funcionan con unos números. Así como en una ciudad existe
+
+00:09:09.004 --> 00:09:13.393
+la calle veinticuatro con carrera dieciséis o la casa ciento cincuenta y cuatro
+
+00:09:13.393 --> 00:09:17.624
+en la avenida Obregón, en internet tenemos un sistema de números que
+
+00:09:17.624 --> 00:09:21.584
+a partir de verlo nos indica por dónde tiene que ir el paquete
+
+00:09:21.584 --> 00:09:25.204
+para encontrar su destino. Cómo sale desde tu computadora o desde tu
+
+00:09:25.204 --> 00:09:28.464
+teléfono, va a cuál proveedor de internet, a cuál IXP, a cuál proveedor
+
+00:09:28.464 --> 00:09:32.504
+de internet y a cuál lugar. Esos números se conocen como direcciones
+
+00:09:32.504 --> 00:09:39.144
+de internet o direcciones IP, donde IP significa internet protocol o protocolo de
+
+00:09:39.144 --> 00:09:43.124
+internet. ¿Y cómo le hacen todas estas computadoras para saber? El sistema
+
+00:09:43.124 --> 00:09:49.584
+es fascinante. La humanidad decidió sentarse y acordar una serie de estándares y
+
+00:09:49.584 --> 00:09:52.924
+entre todos estuvieron de acuerdo que el estándar se iba a llamar
+
+00:09:52.924 --> 00:09:58.084
+DNS o servidores de nombres de dominio. Y estos son bases de datos
+
+00:09:58.084 --> 00:10:03.444
+gigantescas donde hay un montón de nombres como WhatsApp punto com, Platzi
+
+00:10:03.444 --> 00:10:08.064
+punto com, Google punto com, y en esos nombres están asignadas unas IP,
+
+00:10:08.064 --> 00:10:11.743
+y estas IP son las que dicen «este nombre corresponde a este
+
+00:10:11.743 --> 00:10:17.284
+servidor». Esas bases de datos las clonan, las copian, están copiadas alrededor de
+
+00:10:17.284 --> 00:10:22.223
+todos los IXPs o los Internet Exchange Points. En ocasiones también están
+
+00:10:22.223 --> 00:10:27.064
+copiadas en los ISPs, en servidores intermedios de las grandes corporaciones y muy
+
+00:10:27.064 --> 00:10:31.804
+probablemente en tu computadora y en tu teléfono, ahora mismo, hay una
+
+00:10:31.804 --> 00:10:35.264
+copia local de esa base de datos. Y cuando la base de datos
+
+00:10:35.264 --> 00:10:38.824
+se actualiza, manda una señal a todos los computadores que tienen una
+
+00:10:38.824 --> 00:10:43.584
+copia para que actualicen esa versión. Gracias a esos servidores de DNS y
+
+00:10:43.584 --> 00:10:46.914
+a esa distribución de bases de datos es que nosotros sabemos dónde
+
+00:10:46.914 --> 00:10:50.993
+está todo en internet. Una computadora normal no tiene que saber las direcciones
+
+00:10:50.993 --> 00:10:55.084
+de todo internet, solamente tiene que recordar las más comunes. Entonces, si
+
+00:10:55.084 --> 00:10:58.784
+por ejemplo, enviaras el mensaje de WhatsApp desde tu computadora al teléfono de
+
+00:10:58.784 --> 00:11:02.262
+tu amiga, en tu computadora cuando le das enter, ese mensaje se
+
+00:11:02.264 --> 00:11:07.304
+vuelve un paquete. Ese paquete se cifra. Ese cifrado va del router wifi
+
+00:11:07.304 --> 00:11:11.584
+al módem de internet y del módem de internet viaja a los
+
+00:11:11.584 --> 00:11:16.384
+data centers del internet service provider que contrataste. Ahí el internet service provider
+
+00:11:16.384 --> 00:11:21.204
+sabe, por el DNS del mensaje, por dónde mandar ese paquete. Y
+
+00:11:21.204 --> 00:11:25.144
+el paquete va a fluir hasta un Internet Exchange Point o un punto
+
+00:11:25.144 --> 00:11:30.624
+de intercambio de internet. Ahí el paquete encuentra dónde está el servidor,
+
+00:11:30.624 --> 00:11:33.524
+en este caso el servidor de WhatsApp, que es la empresa que tiene
+
+00:11:33.524 --> 00:11:37.843
+Facebook, que se llama Meta. Y ese servidor--Busca a este paquete. ¿Para
+
+00:11:37.843 --> 00:11:41.544
+quién es? Para la amiga. Y ahí se lo manda a otra vez
+
+00:11:41.544 --> 00:11:45.583
+el Internet Exchange Point, que lo manda al ISP de tu amiga,
+
+00:11:45.584 --> 00:11:49.144
+que lo manda al módem de tu amiga, que lo manda su router
+
+00:11:49.144 --> 00:11:52.684
+wifi o se lo puede mandar a su empresa de telefonía, que
+
+00:11:52.684 --> 00:11:56.404
+lo manda por una antena 4G como un paquete que eventualmente llega a
+
+00:11:56.404 --> 00:11:59.524
+su teléfono como una notificación [notificación] de tu mensaje. Dentro de una
+
+00:11:59.524 --> 00:12:04.864
+computadora, internamente, en ocasiones cuando tú mandas un mensaje y usas ciertos comandos,
+
+00:12:04.864 --> 00:12:08.043
+comandos que enseñamos en el curso de Linux de Platzi y explicamos
+
+00:12:08.044 --> 00:12:11.044
+que es la terminal y línea de comandos, vas a ver una serie
+
+00:12:11.044 --> 00:12:14.064
+de números IP. Cuando un mensaje se envía, pasa a través de
+
+00:12:14.064 --> 00:12:17.504
+una serie de números IP. Eso se llama una traza de ruta o
+
+00:12:17.504 --> 00:12:21.164
+traceroute y esa es la tabla de enrutamiento de un mensaje a
+
+00:12:21.164 --> 00:12:24.024
+través de todas las diferentes computadoras por las que el mensaje tuvo que
+
+00:12:24.024 --> 00:12:27.504
+viajar a la velocidad de la luz para llegar al otro lado.
+
+00:12:27.504 --> 00:12:29.904
+El tiempo que le toma a un mensaje o un paquete de salir
+
+00:12:29.904 --> 00:12:32.934
+de una computadora y llegar a la otra se conoce como ping.
+
+00:12:32.934 --> 00:12:38.223
+Hay algunos casos especiales, por ejemplo, si dos computadoras o dos teléfonos están
+
+00:12:38.223 --> 00:12:40.844
+en la misma red porque están en la misma ciudad o en
+
+00:12:40.844 --> 00:12:44.824
+el mismo barrio, no tienen que viajar hasta internet. Muy probablemente el mensaje
+
+00:12:44.824 --> 00:12:48.644
+solamente rebota en el proveedor de internet local. O cuando ves un
+
+00:12:48.644 --> 00:12:52.944
+video en YouTube, muy probablemente no te estás yendo los servidores de YouTube
+
+00:12:52.944 --> 00:12:57.184
+de Estados Unidos exclusivamente. YouTube, que es muy inteligente, igual que otras
+
+00:12:57.184 --> 00:13:03.064
+compañías como Platzi, generan copias de los videos en los servidores más cercanos
+
+00:13:03.064 --> 00:13:05.704
+dentro de cada país. De esa manera, en vez de que el
+
+00:13:05.744 --> 00:13:09.844
+mensaje vuele por toda internet y tenga que irse por los protocolos de
+
+00:13:09.844 --> 00:13:14.164
+intercambio y los Internet Exchange Points, solamente están en la red de
+
+00:13:14.164 --> 00:13:17.984
+internet local de la ciudad. Estos se conocen como servidores de caché. El
+
+00:13:17.984 --> 00:13:22.964
+internet satelital no es magia [efecto sonoro], es básicamente lo mismo. Cuando una
+
+00:13:22.964 --> 00:13:27.904
+antena satelital se conecta en un satélite para conectarse a Internet, lo
+
+00:13:27.904 --> 00:13:31.723
+que realmente está pasando es que esa antena satelital manda una señal de
+
+00:13:31.723 --> 00:13:37.024
+radio al satélite, pero el satélite está conectado a un ISP en
+
+00:13:37.024 --> 00:13:41.944
+tierra, muy probablemente el más cercano a tu casa. Y ese ISP es
+
+00:13:41.944 --> 00:13:44.884
+el que se encarga de enrutar el paquete por el internet de
+
+00:13:44.884 --> 00:13:48.424
+toda la vida. Lo único que es un satélite, es un cable que
+
+00:13:48.424 --> 00:13:52.723
+va al espacio y busca el proveedor de internet más cercano a
+
+00:13:52.723 --> 00:13:56.844
+ti. Así funciona Starlink y así funcionan muchos otros satélites. Internet es mucho
+
+00:13:56.844 --> 00:14:02.024
+más que esto. Hay protocolos, hay reglas, hay cifrado, hay técnicas especiales
+
+00:14:02.024 --> 00:14:06.244
+para el correo. Las IP tienen ciertas reglas, porque una IP tiene cuatro
+
+00:14:06.244 --> 00:14:09.024
+números. ¿Por qué no cinco? ¿Por qué no tres? ¿Por qué las
+
+00:14:09.024 --> 00:14:11.924
+IP van de cero a doscientos cincuenta y cinco? ¿Cuál es la diferencia
+
+00:14:11.924 --> 00:14:17.434
+entre IPV4 e IPV6? Un DNS tiene muchas más cosas que simplemente
+
+00:14:17.434 --> 00:14:21.104
+un nombre y una IP. Hay otras cosas que necesitas y las vas
+
+00:14:21.104 --> 00:14:28.144
+a obtener en este curso de ingeniería de software más adelante.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/6. Cómo funciona internet/video.es.vtt

@@ -0,0 +1,623 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.220 --> 00:00:03.260
+Cuando envías un mensaje a WhatsApp, por ejemplo, a una amiga, pasan muchas
+
+00:00:03.260 --> 00:00:06.880
+cosas más que simplemente el mensaje en tu teléfono yendo a otro
+
+00:00:06.880 --> 00:00:09.920
+teléfono. El mensaje se vuelve un paquete, ese paquete pasa por una antena,
+
+00:00:09.920 --> 00:00:11.980
+la antena a un proveedor de Internet que se conecta a unos
+
+00:00:11.980 --> 00:00:15.500
+cables submarinos que lo distribuyen por unos servidores. El mensaje tiene que ir
+
+00:00:15.500 --> 00:00:18.550
+cifrado, se traza a través de unas cosas que se llaman IP.
+
+00:00:18.550 --> 00:00:23.480
+Pero vamos paso a paso primero. Entendamos primero que todo que ese mensaje
+
+00:00:23.480 --> 00:00:26.580
+por WhatsApp que le envías a tu amiga está realmente siendo enviado
+
+00:00:26.580 --> 00:00:31.470
+de una computadora a otra computadora. Un teléfono, en esencia, es una computadora
+
+00:00:31.470 --> 00:00:33.980
+para que ese mensaje se envíe entre una computadora y una computadora.
+
+00:00:33.980 --> 00:00:38.120
+Tú ya sabes que esas letras se tienen que convertir en bytes. Los
+
+00:00:38.120 --> 00:00:41.440
+bytes son grupos de ocho bits, los bits son ceros y unos,
+
+00:00:41.440 --> 00:00:44.660
+y claro, se transmiten a través de Internet. Pero Internet no es simplemente
+
+00:00:44.660 --> 00:00:48.360
+computadora, computadora. Algo tiene que pasar para que cada una de estas
+
+00:00:48.360 --> 00:00:54.420
+computadoras, los teléfonos son computadoras, se conecten a Internet, Por ejemplo, tu teléfono
+
+00:00:54.420 --> 00:00:58.060
+o tu computadora real. En el escritorio se conectan a Internet muy
+
+00:00:58.060 --> 00:01:02.420
+probablemente a través de un sistema, un protocolo, una serie de reglas que
+
+00:01:02.420 --> 00:01:08.020
+funcionan para mandar mensajes de manera inalámbrica llamada wifi. Si tu teléfono
+
+00:01:08.020 --> 00:01:11.200
+no está cerca de una red wifi, entonces se conecta a algo llamado
+
+00:01:11.200 --> 00:01:16.160
+4G y antes de cuatro G existía 3G2GH. Estos son un tipo
+
+00:01:16.160 --> 00:01:20.200
+de redes que son simplemente redes de antenas de telefonía a las que
+
+00:01:20.200 --> 00:01:23.200
+se le agregó la capacidad de transmitir datos digitales, que es lo
+
+00:01:23.200 --> 00:01:26.780
+que conocemos como internet. Pero si es tu computadora del trabajo o de
+
+00:01:26.780 --> 00:01:29.900
+pronto en tu casa la conectan por un cable, muy probablemente ese
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.460
+cable es un cable de red que es conocido como un cable Ethernet.
+
+00:01:33.460 --> 00:01:36.940
+Sea como sea, si es wifi o un cable de red, va
+
+00:01:36.940 --> 00:01:39.790
+a ir a una caja que es la que se conecta realmente a
+
+00:01:39.790 --> 00:01:44.740
+Internet. Esa caja se conoce como un módem, y ese módem traduce
+
+00:01:44.740 --> 00:01:48.820
+todas las señales internas de la red privada interna de tu casa, que
+
+00:01:48.820 --> 00:01:52.160
+es la que tiene wifi o ethernet a las señales que usa
+
+00:01:52.160 --> 00:01:56.740
+el internet público del mundo y eso lo hace mandando una señal por
+
+00:01:56.740 --> 00:01:59.560
+un cable que antes era el cable de teléfono. Pero hoy en
+
+00:01:59.560 --> 00:02:03.610
+día casi siempre son cables de fibra óptica. La fibra óptica es una
+
+00:02:03.610 --> 00:02:09.120
+pequeña fibra de vidrio altamente elástica por la que un rayo láser
+
+00:02:09.120 --> 00:02:12.660
+va modulando un mensaje que es el mensaje de todas las señales de
+
+00:02:12.660 --> 00:02:16.180
+internet del mundo. Pero no es como que tu computadora, tu teléfono
+
+00:02:16.180 --> 00:02:19.420
+se conecte directamente a la computadora o teléfono de tu amiga para enviar
+
+00:02:19.420 --> 00:02:23.020
+el mensaje. No, no, para que ese mensaje llegue tiene que saber
+
+00:02:23.020 --> 00:02:27.240
+a dónde llegar y tiene que llegar de una manera privada. Entonces necesita
+
+00:02:27.240 --> 00:02:31.740
+un servidor intermedio, que es el que se acuerde. Esta persona tiene
+
+00:02:31.740 --> 00:02:35.390
+sus contactos a esta persona y el mensaje tiene que ir cruzado. Esos
+
+00:02:35.390 --> 00:02:40.420
+servidores no son más que computadoras, grandes computadoras escondidas en un lugar
+
+00:02:40.420 --> 00:02:46.400
+que llamamos datacenters, que son edificios llenos de computadoras de una compañía para
+
+00:02:46.400 --> 00:02:50.740
+poder hacer esa transmisión. WhatsApp es un producto creado por la misma
+
+00:02:50.740 --> 00:02:54.840
+empresa que crea Facebook. Esa empresa se llama Meta. Así que cuando tú
+
+00:02:54.840 --> 00:02:58.740
+mandas un mensaje de WhatsApp, se lo mandas realmente a los servidores
+
+00:02:58.740 --> 00:03:01.820
+de meta. Tú no quieres que los mensajes que le envíes a tu
+
+00:03:01.820 --> 00:03:07.359
+amiga sean vistos por terceros. Entonces existen tecnologías que se llaman cifrado
+
+00:03:07.360 --> 00:03:12.300
+o encriptación, que lo que hacen es que hacen el mensaje secreto e
+
+00:03:12.300 --> 00:03:17.580
+indescifrable en tu computadora o en tu teléfono y lo envían cifrado.
+
+00:03:17.580 --> 00:03:21.730
+El servidor no sabe qué es, solamente sabe que va para tu amiga.
+
+00:03:21.730 --> 00:03:24.520
+Tu amiga lo recibe y tu amiga es la única que lo
+
+00:03:24.520 --> 00:03:29.480
+puede descifrar. Es como si entre los dos tuvieran una contraseña secreta que
+
+00:03:29.480 --> 00:03:35.040
+solo los dos conocen mandándose mensajes. Esta tecnología existe. Se llaman llaves
+
+00:03:35.040 --> 00:03:39.560
+públicas y llaves privadas. Una llave pública y una llave privada es una
+
+00:03:39.560 --> 00:03:45.040
+técnica de cifrado que usa matemáticas para agarrar un mensaje y tomando
+
+00:03:45.040 --> 00:03:50.380
+ese mensaje se transforma en algo indescifrable. Lo que hace que el mensaje
+
+00:03:50.380 --> 00:03:55.680
+en texto público se vuelva indescifrable. Es tu llave pública. Es tu
+
+00:03:55.680 --> 00:03:59.020
+llave pública, es lo que lo cifra. Y esa llave la puedes compartir
+
+00:03:59.020 --> 00:04:03.200
+con otros para que cuando te manden un mensaje la cifren con
+
+00:04:03.200 --> 00:04:07.580
+la llave pública que solo te corresponde a ti. Tú te guardas de
+
+00:04:07.580 --> 00:04:11.920
+una manera secreta en tu computadora o en tu teléfono tu llave
+
+00:04:11.920 --> 00:04:17.800
+privada. La llave privada solo sirve para descifrar mensajes que fueron cifrados con
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.380
+tu llave pública. Cuando usas WhatsApp o casi que cualquier sistema de
+
+00:04:21.380 --> 00:04:25.230
+mensajería moderno, lo que tú haces es que al agregar el contacto de
+
+00:04:25.230 --> 00:04:31.340
+otra persona internamente y de manera automática, WhatsApp le envía tu llave
+
+00:04:31.340 --> 00:04:35.600
+pública a tus contactos y sus contactos. Cada contacto que tú tienes te
+
+00:04:35.600 --> 00:04:39.219
+mandan a ti sus llaves públicas. Entonces, cuando tú ves una lista
+
+00:04:39.220 --> 00:04:42.140
+de contactos dentro de tu app, lo que tienes es un montón de
+
+00:04:42.140 --> 00:04:46.980
+llaves públicas de las personas para cifrar un mensaje para ellos con
+
+00:04:46.980 --> 00:04:51.260
+esa llave y tú les mandaste la llave pública de tu cuenta para
+
+00:04:51.260 --> 00:04:54.760
+que ellos cifren los mensajes y te los envíen solamente a ti.
+
+00:04:54.760 --> 00:04:58.850
+El intercambio de llaves públicas ocurre a través del servidor, pero las llaves
+
+00:04:58.850 --> 00:05:03.260
+privadas no están en los servidores de WhatsApp. Las llaves privadas están
+
+00:05:03.260 --> 00:05:09.140
+solamente en tu computadora. De esa manera es que recibes mensajes y los
+
+00:05:09.140 --> 00:05:14.380
+descifras en tu teléfono. Inmediatamente llegan sin que en el servidor se
+
+00:05:14.380 --> 00:05:18.040
+pueda ver cuál es el contenido del mensaje. Lo único que el servidor
+
+00:05:18.040 --> 00:05:21.580
+ve es para quién es los mensajes. Un dato curioso que vamos
+
+00:05:21.580 --> 00:05:25.460
+a ver más adelante. El contenido del mensaje son los datos, pero la
+
+00:05:25.460 --> 00:05:28.340
+información extra del mensaje para quién es, a qué hora se manda,
+
+00:05:28.340 --> 00:05:32.520
+etcétera, se le conoce como metadatos. Esto va a ser importante más adelante
+
+00:05:32.520 --> 00:05:35.520
+en el curso. Un mensaje cifrado es como meter un mensaje en
+
+00:05:35.520 --> 00:05:39.944
+una caja.Tu llave pública es la que cierra la caja y todo el
+
+00:05:39.944 --> 00:05:42.984
+mundo que te envía un mensaje tiene esa llave pública. La llave
+
+00:05:42.984 --> 00:05:46.484
+privada es la única que puede abrir la caja y esa solo tú
+
+00:05:46.484 --> 00:05:48.804
+la tienes. El mensaje de texto que tú le envías a otra
+
+00:05:48.804 --> 00:05:53.764
+persona tiene que volverse una cajita que viaja por internet. Las cajas que
+
+00:05:53.764 --> 00:05:58.084
+viajan por internet se conocen como paquetes y es un formato especial
+
+00:05:58.084 --> 00:06:02.104
+binario que guarda el mensaje y todo eso que te conté: para quién
+
+00:06:02.104 --> 00:06:06.204
+es, para dónde va, su origen, su destino y todos estos datos.
+
+00:06:06.204 --> 00:06:12.284
+Esos mensajes empaquetados son lo que entienden protocolos de comunicación como el 4G
+
+00:06:12.284 --> 00:06:15.924
+de las antenas de celular, el wifi de computadoras, celulares y otros
+
+00:06:15.924 --> 00:06:20.544
+dispositivos o el cable. Cada sistema de conexión a internet funciona de maneras
+
+00:06:20.544 --> 00:06:27.063
+ligeramente distintas. Por ejemplo, los estándares de telefonía como 4G son muchas
+
+00:06:27.063 --> 00:06:33.264
+antenas alrededor del planeta que están constantemente escuchando con señales de radio dónde
+
+00:06:33.264 --> 00:06:38.124
+están los teléfonos. Tu teléfono, en este momento, muy probablemente está viendo
+
+00:06:38.124 --> 00:06:43.164
+unas tres, cuatro, cinco o seis antenas alrededor del barrio donde vives, porque
+
+00:06:43.164 --> 00:06:46.384
+siempre tiene que estar conectado a múltiples antenas, de tal manera que
+
+00:06:46.384 --> 00:06:50.784
+si vas conduciendo o caminando, el teléfono va saltando de antena en antena
+
+00:06:50.784 --> 00:06:55.044
+para no perder conexión. Es como una versión a nivel ciudad de
+
+00:06:55.044 --> 00:07:00.744
+wifi. En tu casa, tú probablemente tienes un router wifi, un enrutador wifi,
+
+00:07:00.744 --> 00:07:04.224
+que lo que hace es transformar esa señal de radio donde están
+
+00:07:04.224 --> 00:07:08.563
+los paquetes de internet a una señal de cable que se conecta a
+
+00:07:08.563 --> 00:07:13.504
+un módem. Esos paquetes llegan al módem. El módem o la antena
+
+00:07:13.504 --> 00:07:17.344
+4G los tiene que mandar a algo que se llama un proveedor de
+
+00:07:17.344 --> 00:07:21.304
+internet o internet service provider. Esa es la empresa con la que
+
+00:07:21.304 --> 00:07:25.714
+tú contrataste acceso a internet. Hay muchas en el mundo y esas empresas
+
+00:07:25.714 --> 00:07:30.384
+se conectan entre sí a través de cables gigantescos que están alrededor
+
+00:07:30.384 --> 00:07:35.704
+de todo el planeta. Esos cables son una red gigante de cables inmensos.
+
+00:07:35.704 --> 00:07:38.904
+Algunos de ellos van bajo el océano y estamos rodeados de esos
+
+00:07:38.904 --> 00:07:42.724
+cables conocidos como cable submarino, pero también cuando están en tierra, en los
+
+00:07:42.724 --> 00:07:47.544
+continentes, pueden ir por túneles, en tubos como la tubería del agua
+
+00:07:47.544 --> 00:07:51.164
+o en postes de luz. Toda esa red de cables submarinos es lo
+
+00:07:51.164 --> 00:07:56.082
+que genera internet. No son satélites, aunque algo de internet ocurre en
+
+00:07:56.084 --> 00:07:59.804
+satélites. La verdadera conexión ocurre entre estos cables. Pero no es como que
+
+00:07:59.804 --> 00:08:04.303
+esos proveedores de internet se conecten directamente entre ellos. Tienden a usar
+
+00:08:04.304 --> 00:08:08.304
+unos sistemas que centralizan la llegada de los cables y que distribuyen esos
+
+00:08:08.304 --> 00:08:11.544
+cables alrededor de un país, de un continente y del planeta entero.
+
+00:08:11.544 --> 00:08:17.063
+Se conocen como IXP o Internet Exchange Points. En este edificio llega la
+
+00:08:17.063 --> 00:08:20.904
+mayoría del internet de América Latina. Y lo que son, son data
+
+00:08:20.904 --> 00:08:25.804
+centers, edificios gigantescos llenos de computadoras que reciben señales de los cables, señales
+
+00:08:25.804 --> 00:08:30.082
+de las antenas, señales de satélite, pero sobre todo los cables submarinos,
+
+00:08:30.084 --> 00:08:34.563
+y las redistribuyen para donde tienen que ir. ¿Cómo sabe un IXP a
+
+00:08:34.563 --> 00:08:39.144
+dónde tiene que redistribuir un paquete? Pues en esos metadatos viene el
+
+00:08:39.144 --> 00:08:42.504
+servidor al que tengo que ir. Cuando yo envío un mensaje de WhatsApp,
+
+00:08:42.504 --> 00:08:47.344
+yo digo «este mensaje es para whatsapp.com diagonal bla, bla, bla, bla,
+
+00:08:47.344 --> 00:08:55.204
+bla». Ese primer pedazo, whatsapp.com, platzi.com, google.com, eso se conoce como el nombre
+
+00:08:55.204 --> 00:09:00.564
+del dominio, que es un nombre literal en texto que le damos
+
+00:09:00.564 --> 00:09:04.604
+a una dirección de un servidor. Pero los servidores en internet no funcionan
+
+00:09:04.604 --> 00:09:09.004
+con nombres, funcionan con unos números. Así como en una ciudad existe
+
+00:09:09.004 --> 00:09:13.393
+la calle veinticuatro con carrera dieciséis o la casa ciento cincuenta y cuatro
+
+00:09:13.393 --> 00:09:17.624
+en la avenida Obregón, en internet tenemos un sistema de números que
+
+00:09:17.624 --> 00:09:21.584
+a partir de verlo nos indica por dónde tiene que ir el paquete
+
+00:09:21.584 --> 00:09:25.204
+para encontrar su destino. Cómo sale desde tu computadora o desde tu
+
+00:09:25.204 --> 00:09:28.464
+teléfono, va a cuál proveedor de internet, a cuál IXP, a cuál proveedor
+
+00:09:28.464 --> 00:09:32.504
+de internet y a cuál lugar. Esos números se conocen como direcciones
+
+00:09:32.504 --> 00:09:39.144
+de internet o direcciones IP, donde IP significa internet protocol o protocolo de
+
+00:09:39.144 --> 00:09:43.124
+internet. ¿Y cómo le hacen todas estas computadoras para saber? El sistema
+
+00:09:43.124 --> 00:09:49.584
+es fascinante. La humanidad decidió sentarse y acordar una serie de estándares y
+
+00:09:49.584 --> 00:09:52.924
+entre todos estuvieron de acuerdo que el estándar se iba a llamar
+
+00:09:52.924 --> 00:09:58.084
+DNS o servidores de nombres de dominio. Y estos son bases de datos
+
+00:09:58.084 --> 00:10:03.444
+gigantescas donde hay un montón de nombres como WhatsApp punto com, Platzi
+
+00:10:03.444 --> 00:10:08.064
+punto com, Google punto com, y en esos nombres están asignadas unas IP,
+
+00:10:08.064 --> 00:10:11.743
+y estas IP son las que dicen «este nombre corresponde a este
+
+00:10:11.743 --> 00:10:17.284
+servidor». Esas bases de datos las clonan, las copian, están copiadas alrededor de
+
+00:10:17.284 --> 00:10:22.223
+todos los IXPs o los Internet Exchange Points. En ocasiones también están
+
+00:10:22.223 --> 00:10:27.064
+copiadas en los ISPs, en servidores intermedios de las grandes corporaciones y muy
+
+00:10:27.064 --> 00:10:31.804
+probablemente en tu computadora y en tu teléfono, ahora mismo, hay una
+
+00:10:31.804 --> 00:10:35.264
+copia local de esa base de datos. Y cuando la base de datos
+
+00:10:35.264 --> 00:10:38.824
+se actualiza, manda una señal a todos los computadores que tienen una
+
+00:10:38.824 --> 00:10:43.584
+copia para que actualicen esa versión. Gracias a esos servidores de DNS y
+
+00:10:43.584 --> 00:10:46.914
+a esa distribución de bases de datos es que nosotros sabemos dónde
+
+00:10:46.914 --> 00:10:50.993
+está todo en internet. Una computadora normal no tiene que saber las direcciones
+
+00:10:50.993 --> 00:10:55.084
+de todo internet, solamente tiene que recordar las más comunes. Entonces, si
+
+00:10:55.084 --> 00:10:58.784
+por ejemplo, enviaras el mensaje de WhatsApp desde tu computadora al teléfono de
+
+00:10:58.784 --> 00:11:02.262
+tu amiga, en tu computadora cuando le das enter, ese mensaje se
+
+00:11:02.264 --> 00:11:07.304
+vuelve un paquete. Ese paquete se cifra. Ese cifrado va del router wifi
+
+00:11:07.304 --> 00:11:11.584
+al módem de internet y del módem de internet viaja a los
+
+00:11:11.584 --> 00:11:16.384
+data centers del internet service provider que contrataste. Ahí el internet service provider
+
+00:11:16.384 --> 00:11:21.204
+sabe, por el DNS del mensaje, por dónde mandar ese paquete. Y
+
+00:11:21.204 --> 00:11:25.144
+el paquete va a fluir hasta un Internet Exchange Point o un punto
+
+00:11:25.144 --> 00:11:30.624
+de intercambio de internet. Ahí el paquete encuentra dónde está el servidor,
+
+00:11:30.624 --> 00:11:33.524
+en este caso el servidor de WhatsApp, que es la empresa que tiene
+
+00:11:33.524 --> 00:11:37.843
+Facebook, que se llama Meta. Y ese servidor--Busca a este paquete. ¿Para
+
+00:11:37.843 --> 00:11:41.544
+quién es? Para la amiga. Y ahí se lo manda a otra vez
+
+00:11:41.544 --> 00:11:45.583
+el Internet Exchange Point, que lo manda al ISP de tu amiga,
+
+00:11:45.584 --> 00:11:49.144
+que lo manda al módem de tu amiga, que lo manda su router
+
+00:11:49.144 --> 00:11:52.684
+wifi o se lo puede mandar a su empresa de telefonía, que
+
+00:11:52.684 --> 00:11:56.404
+lo manda por una antena 4G como un paquete que eventualmente llega a
+
+00:11:56.404 --> 00:11:59.524
+su teléfono como una notificación [notificación] de tu mensaje. Dentro de una
+
+00:11:59.524 --> 00:12:04.864
+computadora, internamente, en ocasiones cuando tú mandas un mensaje y usas ciertos comandos,
+
+00:12:04.864 --> 00:12:08.043
+comandos que enseñamos en el curso de Linux de Platzi y explicamos
+
+00:12:08.044 --> 00:12:11.044
+que es la terminal y línea de comandos, vas a ver una serie
+
+00:12:11.044 --> 00:12:14.064
+de números IP. Cuando un mensaje se envía, pasa a través de
+
+00:12:14.064 --> 00:12:17.504
+una serie de números IP. Eso se llama una traza de ruta o
+
+00:12:17.504 --> 00:12:21.164
+traceroute y esa es la tabla de enrutamiento de un mensaje a
+
+00:12:21.164 --> 00:12:24.024
+través de todas las diferentes computadoras por las que el mensaje tuvo que
+
+00:12:24.024 --> 00:12:27.504
+viajar a la velocidad de la luz para llegar al otro lado.
+
+00:12:27.504 --> 00:12:29.904
+El tiempo que le toma a un mensaje o un paquete de salir
+
+00:12:29.904 --> 00:12:32.934
+de una computadora y llegar a la otra se conoce como ping.
+
+00:12:32.934 --> 00:12:38.223
+Hay algunos casos especiales, por ejemplo, si dos computadoras o dos teléfonos están
+
+00:12:38.223 --> 00:12:40.844
+en la misma red porque están en la misma ciudad o en
+
+00:12:40.844 --> 00:12:44.824
+el mismo barrio, no tienen que viajar hasta internet. Muy probablemente el mensaje
+
+00:12:44.824 --> 00:12:48.644
+solamente rebota en el proveedor de internet local. O cuando ves un
+
+00:12:48.644 --> 00:12:52.944
+video en YouTube, muy probablemente no te estás yendo los servidores de YouTube
+
+00:12:52.944 --> 00:12:57.184
+de Estados Unidos exclusivamente. YouTube, que es muy inteligente, igual que otras
+
+00:12:57.184 --> 00:13:03.064
+compañías como Platzi, generan copias de los videos en los servidores más cercanos
+
+00:13:03.064 --> 00:13:05.704
+dentro de cada país. De esa manera, en vez de que el
+
+00:13:05.744 --> 00:13:09.844
+mensaje vuele por toda internet y tenga que irse por los protocolos de
+
+00:13:09.844 --> 00:13:14.164
+intercambio y los Internet Exchange Points, solamente están en la red de
+
+00:13:14.164 --> 00:13:17.984
+internet local de la ciudad. Estos se conocen como servidores de caché. El
+
+00:13:17.984 --> 00:13:22.964
+internet satelital no es magia [efecto sonoro], es básicamente lo mismo. Cuando una
+
+00:13:22.964 --> 00:13:27.904
+antena satelital se conecta en un satélite para conectarse a Internet, lo
+
+00:13:27.904 --> 00:13:31.723
+que realmente está pasando es que esa antena satelital manda una señal de
+
+00:13:31.723 --> 00:13:37.024
+radio al satélite, pero el satélite está conectado a un ISP en
+
+00:13:37.024 --> 00:13:41.944
+tierra, muy probablemente el más cercano a tu casa. Y ese ISP es
+
+00:13:41.944 --> 00:13:44.884
+el que se encarga de enrutar el paquete por el internet de
+
+00:13:44.884 --> 00:13:48.424
+toda la vida. Lo único que es un satélite, es un cable que
+
+00:13:48.424 --> 00:13:52.723
+va al espacio y busca el proveedor de internet más cercano a
+
+00:13:52.723 --> 00:13:56.844
+ti. Así funciona Starlink y así funcionan muchos otros satélites. Internet es mucho
+
+00:13:56.844 --> 00:14:02.024
+más que esto. Hay protocolos, hay reglas, hay cifrado, hay técnicas especiales
+
+00:14:02.024 --> 00:14:06.244
+para el correo. Las IP tienen ciertas reglas, porque una IP tiene cuatro
+
+00:14:06.244 --> 00:14:09.024
+números. ¿Por qué no cinco? ¿Por qué no tres? ¿Por qué las
+
+00:14:09.024 --> 00:14:11.924
+IP van de cero a doscientos cincuenta y cinco? ¿Cuál es la diferencia
+
+00:14:11.924 --> 00:14:17.434
+entre IPV4 e IPV6? Un DNS tiene muchas más cosas que simplemente
+
+00:14:17.434 --> 00:14:21.104
+un nombre y una IP. Hay otras cosas que necesitas y las vas
+
+00:14:21.104 --> 00:14:28.144
+a obtener en este curso de ingeniería de software más adelante.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/6. Cómo funciona internet/video.pt.vtt

@@ -0,0 +1,623 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.220 --> 00:00:03.260
+Cuando envías un mensaje a WhatsApp, por ejemplo, a una amiga, pasan muchas
+
+00:00:03.260 --> 00:00:06.880
+cosas más que simplemente el mensaje en tu teléfono yendo a otro
+
+00:00:06.880 --> 00:00:09.920
+teléfono. El mensaje se vuelve un paquete, ese paquete pasa por una antena,
+
+00:00:09.920 --> 00:00:11.980
+la antena a un proveedor de Internet que se conecta a unos
+
+00:00:11.980 --> 00:00:15.500
+cables submarinos que lo distribuyen por unos servidores. El mensaje tiene que ir
+
+00:00:15.500 --> 00:00:18.550
+cifrado, se traza a través de unas cosas que se llaman IP.
+
+00:00:18.550 --> 00:00:23.480
+Pero vamos paso a paso primero. Entendamos primero que todo que ese mensaje
+
+00:00:23.480 --> 00:00:26.580
+por WhatsApp que le envías a tu amiga está realmente siendo enviado
+
+00:00:26.580 --> 00:00:31.470
+de una computadora a otra computadora. Un teléfono, en esencia, es una computadora
+
+00:00:31.470 --> 00:00:33.980
+para que ese mensaje se envíe entre una computadora y una computadora.
+
+00:00:33.980 --> 00:00:38.120
+Tú ya sabes que esas letras se tienen que convertir en bytes. Los
+
+00:00:38.120 --> 00:00:41.440
+bytes son grupos de ocho bits, los bits son ceros y unos,
+
+00:00:41.440 --> 00:00:44.660
+y claro, se transmiten a través de Internet. Pero Internet no es simplemente
+
+00:00:44.660 --> 00:00:48.360
+computadora, computadora. Algo tiene que pasar para que cada una de estas
+
+00:00:48.360 --> 00:00:54.420
+computadoras, los teléfonos son computadoras, se conecten a Internet, Por ejemplo, tu teléfono
+
+00:00:54.420 --> 00:00:58.060
+o tu computadora real. En el escritorio se conectan a Internet muy
+
+00:00:58.060 --> 00:01:02.420
+probablemente a través de un sistema, un protocolo, una serie de reglas que
+
+00:01:02.420 --> 00:01:08.020
+funcionan para mandar mensajes de manera inalámbrica llamada wifi. Si tu teléfono
+
+00:01:08.020 --> 00:01:11.200
+no está cerca de una red wifi, entonces se conecta a algo llamado
+
+00:01:11.200 --> 00:01:16.160
+4G y antes de cuatro G existía 3G2GH. Estos son un tipo
+
+00:01:16.160 --> 00:01:20.200
+de redes que son simplemente redes de antenas de telefonía a las que
+
+00:01:20.200 --> 00:01:23.200
+se le agregó la capacidad de transmitir datos digitales, que es lo
+
+00:01:23.200 --> 00:01:26.780
+que conocemos como internet. Pero si es tu computadora del trabajo o de
+
+00:01:26.780 --> 00:01:29.900
+pronto en tu casa la conectan por un cable, muy probablemente ese
+
+00:01:29.900 --> 00:01:33.460
+cable es un cable de red que es conocido como un cable Ethernet.
+
+00:01:33.460 --> 00:01:36.940
+Sea como sea, si es wifi o un cable de red, va
+
+00:01:36.940 --> 00:01:39.790
+a ir a una caja que es la que se conecta realmente a
+
+00:01:39.790 --> 00:01:44.740
+Internet. Esa caja se conoce como un módem, y ese módem traduce
+
+00:01:44.740 --> 00:01:48.820
+todas las señales internas de la red privada interna de tu casa, que
+
+00:01:48.820 --> 00:01:52.160
+es la que tiene wifi o ethernet a las señales que usa
+
+00:01:52.160 --> 00:01:56.740
+el internet público del mundo y eso lo hace mandando una señal por
+
+00:01:56.740 --> 00:01:59.560
+un cable que antes era el cable de teléfono. Pero hoy en
+
+00:01:59.560 --> 00:02:03.610
+día casi siempre son cables de fibra óptica. La fibra óptica es una
+
+00:02:03.610 --> 00:02:09.120
+pequeña fibra de vidrio altamente elástica por la que un rayo láser
+
+00:02:09.120 --> 00:02:12.660
+va modulando un mensaje que es el mensaje de todas las señales de
+
+00:02:12.660 --> 00:02:16.180
+internet del mundo. Pero no es como que tu computadora, tu teléfono
+
+00:02:16.180 --> 00:02:19.420
+se conecte directamente a la computadora o teléfono de tu amiga para enviar
+
+00:02:19.420 --> 00:02:23.020
+el mensaje. No, no, para que ese mensaje llegue tiene que saber
+
+00:02:23.020 --> 00:02:27.240
+a dónde llegar y tiene que llegar de una manera privada. Entonces necesita
+
+00:02:27.240 --> 00:02:31.740
+un servidor intermedio, que es el que se acuerde. Esta persona tiene
+
+00:02:31.740 --> 00:02:35.390
+sus contactos a esta persona y el mensaje tiene que ir cruzado. Esos
+
+00:02:35.390 --> 00:02:40.420
+servidores no son más que computadoras, grandes computadoras escondidas en un lugar
+
+00:02:40.420 --> 00:02:46.400
+que llamamos datacenters, que son edificios llenos de computadoras de una compañía para
+
+00:02:46.400 --> 00:02:50.740
+poder hacer esa transmisión. WhatsApp es un producto creado por la misma
+
+00:02:50.740 --> 00:02:54.840
+empresa que crea Facebook. Esa empresa se llama Meta. Así que cuando tú
+
+00:02:54.840 --> 00:02:58.740
+mandas un mensaje de WhatsApp, se lo mandas realmente a los servidores
+
+00:02:58.740 --> 00:03:01.820
+de meta. Tú no quieres que los mensajes que le envíes a tu
+
+00:03:01.820 --> 00:03:07.359
+amiga sean vistos por terceros. Entonces existen tecnologías que se llaman cifrado
+
+00:03:07.360 --> 00:03:12.300
+o encriptación, que lo que hacen es que hacen el mensaje secreto e
+
+00:03:12.300 --> 00:03:17.580
+indescifrable en tu computadora o en tu teléfono y lo envían cifrado.
+
+00:03:17.580 --> 00:03:21.730
+El servidor no sabe qué es, solamente sabe que va para tu amiga.
+
+00:03:21.730 --> 00:03:24.520
+Tu amiga lo recibe y tu amiga es la única que lo
+
+00:03:24.520 --> 00:03:29.480
+puede descifrar. Es como si entre los dos tuvieran una contraseña secreta que
+
+00:03:29.480 --> 00:03:35.040
+solo los dos conocen mandándose mensajes. Esta tecnología existe. Se llaman llaves
+
+00:03:35.040 --> 00:03:39.560
+públicas y llaves privadas. Una llave pública y una llave privada es una
+
+00:03:39.560 --> 00:03:45.040
+técnica de cifrado que usa matemáticas para agarrar un mensaje y tomando
+
+00:03:45.040 --> 00:03:50.380
+ese mensaje se transforma en algo indescifrable. Lo que hace que el mensaje
+
+00:03:50.380 --> 00:03:55.680
+en texto público se vuelva indescifrable. Es tu llave pública. Es tu
+
+00:03:55.680 --> 00:03:59.020
+llave pública, es lo que lo cifra. Y esa llave la puedes compartir
+
+00:03:59.020 --> 00:04:03.200
+con otros para que cuando te manden un mensaje la cifren con
+
+00:04:03.200 --> 00:04:07.580
+la llave pública que solo te corresponde a ti. Tú te guardas de
+
+00:04:07.580 --> 00:04:11.920
+una manera secreta en tu computadora o en tu teléfono tu llave
+
+00:04:11.920 --> 00:04:17.800
+privada. La llave privada solo sirve para descifrar mensajes que fueron cifrados con
+
+00:04:17.800 --> 00:04:21.380
+tu llave pública. Cuando usas WhatsApp o casi que cualquier sistema de
+
+00:04:21.380 --> 00:04:25.230
+mensajería moderno, lo que tú haces es que al agregar el contacto de
+
+00:04:25.230 --> 00:04:31.340
+otra persona internamente y de manera automática, WhatsApp le envía tu llave
+
+00:04:31.340 --> 00:04:35.600
+pública a tus contactos y sus contactos. Cada contacto que tú tienes te
+
+00:04:35.600 --> 00:04:39.219
+mandan a ti sus llaves públicas. Entonces, cuando tú ves una lista
+
+00:04:39.220 --> 00:04:42.140
+de contactos dentro de tu app, lo que tienes es un montón de
+
+00:04:42.140 --> 00:04:46.980
+llaves públicas de las personas para cifrar un mensaje para ellos con
+
+00:04:46.980 --> 00:04:51.260
+esa llave y tú les mandaste la llave pública de tu cuenta para
+
+00:04:51.260 --> 00:04:54.760
+que ellos cifren los mensajes y te los envíen solamente a ti.
+
+00:04:54.760 --> 00:04:58.850
+El intercambio de llaves públicas ocurre a través del servidor, pero las llaves
+
+00:04:58.850 --> 00:05:03.260
+privadas no están en los servidores de WhatsApp. Las llaves privadas están
+
+00:05:03.260 --> 00:05:09.140
+solamente en tu computadora. De esa manera es que recibes mensajes y los
+
+00:05:09.140 --> 00:05:14.380
+descifras en tu teléfono. Inmediatamente llegan sin que en el servidor se
+
+00:05:14.380 --> 00:05:18.040
+pueda ver cuál es el contenido del mensaje. Lo único que el servidor
+
+00:05:18.040 --> 00:05:21.580
+ve es para quién es los mensajes. Un dato curioso que vamos
+
+00:05:21.580 --> 00:05:25.460
+a ver más adelante. El contenido del mensaje son los datos, pero la
+
+00:05:25.460 --> 00:05:28.340
+información extra del mensaje para quién es, a qué hora se manda,
+
+00:05:28.340 --> 00:05:32.520
+etcétera, se le conoce como metadatos. Esto va a ser importante más adelante
+
+00:05:32.520 --> 00:05:35.520
+en el curso. Un mensaje cifrado es como meter un mensaje en
+
+00:05:35.520 --> 00:05:39.944
+una caja.Tu llave pública es la que cierra la caja y todo el
+
+00:05:39.944 --> 00:05:42.984
+mundo que te envía un mensaje tiene esa llave pública. La llave
+
+00:05:42.984 --> 00:05:46.484
+privada es la única que puede abrir la caja y esa solo tú
+
+00:05:46.484 --> 00:05:48.804
+la tienes. El mensaje de texto que tú le envías a otra
+
+00:05:48.804 --> 00:05:53.764
+persona tiene que volverse una cajita que viaja por internet. Las cajas que
+
+00:05:53.764 --> 00:05:58.084
+viajan por internet se conocen como paquetes y es un formato especial
+
+00:05:58.084 --> 00:06:02.104
+binario que guarda el mensaje y todo eso que te conté: para quién
+
+00:06:02.104 --> 00:06:06.204
+es, para dónde va, su origen, su destino y todos estos datos.
+
+00:06:06.204 --> 00:06:12.284
+Esos mensajes empaquetados son lo que entienden protocolos de comunicación como el 4G
+
+00:06:12.284 --> 00:06:15.924
+de las antenas de celular, el wifi de computadoras, celulares y otros
+
+00:06:15.924 --> 00:06:20.544
+dispositivos o el cable. Cada sistema de conexión a internet funciona de maneras
+
+00:06:20.544 --> 00:06:27.063
+ligeramente distintas. Por ejemplo, los estándares de telefonía como 4G son muchas
+
+00:06:27.063 --> 00:06:33.264
+antenas alrededor del planeta que están constantemente escuchando con señales de radio dónde
+
+00:06:33.264 --> 00:06:38.124
+están los teléfonos. Tu teléfono, en este momento, muy probablemente está viendo
+
+00:06:38.124 --> 00:06:43.164
+unas tres, cuatro, cinco o seis antenas alrededor del barrio donde vives, porque
+
+00:06:43.164 --> 00:06:46.384
+siempre tiene que estar conectado a múltiples antenas, de tal manera que
+
+00:06:46.384 --> 00:06:50.784
+si vas conduciendo o caminando, el teléfono va saltando de antena en antena
+
+00:06:50.784 --> 00:06:55.044
+para no perder conexión. Es como una versión a nivel ciudad de
+
+00:06:55.044 --> 00:07:00.744
+wifi. En tu casa, tú probablemente tienes un router wifi, un enrutador wifi,
+
+00:07:00.744 --> 00:07:04.224
+que lo que hace es transformar esa señal de radio donde están
+
+00:07:04.224 --> 00:07:08.563
+los paquetes de internet a una señal de cable que se conecta a
+
+00:07:08.563 --> 00:07:13.504
+un módem. Esos paquetes llegan al módem. El módem o la antena
+
+00:07:13.504 --> 00:07:17.344
+4G los tiene que mandar a algo que se llama un proveedor de
+
+00:07:17.344 --> 00:07:21.304
+internet o internet service provider. Esa es la empresa con la que
+
+00:07:21.304 --> 00:07:25.714
+tú contrataste acceso a internet. Hay muchas en el mundo y esas empresas
+
+00:07:25.714 --> 00:07:30.384
+se conectan entre sí a través de cables gigantescos que están alrededor
+
+00:07:30.384 --> 00:07:35.704
+de todo el planeta. Esos cables son una red gigante de cables inmensos.
+
+00:07:35.704 --> 00:07:38.904
+Algunos de ellos van bajo el océano y estamos rodeados de esos
+
+00:07:38.904 --> 00:07:42.724
+cables conocidos como cable submarino, pero también cuando están en tierra, en los
+
+00:07:42.724 --> 00:07:47.544
+continentes, pueden ir por túneles, en tubos como la tubería del agua
+
+00:07:47.544 --> 00:07:51.164
+o en postes de luz. Toda esa red de cables submarinos es lo
+
+00:07:51.164 --> 00:07:56.082
+que genera internet. No son satélites, aunque algo de internet ocurre en
+
+00:07:56.084 --> 00:07:59.804
+satélites. La verdadera conexión ocurre entre estos cables. Pero no es como que
+
+00:07:59.804 --> 00:08:04.303
+esos proveedores de internet se conecten directamente entre ellos. Tienden a usar
+
+00:08:04.304 --> 00:08:08.304
+unos sistemas que centralizan la llegada de los cables y que distribuyen esos
+
+00:08:08.304 --> 00:08:11.544
+cables alrededor de un país, de un continente y del planeta entero.
+
+00:08:11.544 --> 00:08:17.063
+Se conocen como IXP o Internet Exchange Points. En este edificio llega la
+
+00:08:17.063 --> 00:08:20.904
+mayoría del internet de América Latina. Y lo que son, son data
+
+00:08:20.904 --> 00:08:25.804
+centers, edificios gigantescos llenos de computadoras que reciben señales de los cables, señales
+
+00:08:25.804 --> 00:08:30.082
+de las antenas, señales de satélite, pero sobre todo los cables submarinos,
+
+00:08:30.084 --> 00:08:34.563
+y las redistribuyen para donde tienen que ir. ¿Cómo sabe un IXP a
+
+00:08:34.563 --> 00:08:39.144
+dónde tiene que redistribuir un paquete? Pues en esos metadatos viene el
+
+00:08:39.144 --> 00:08:42.504
+servidor al que tengo que ir. Cuando yo envío un mensaje de WhatsApp,
+
+00:08:42.504 --> 00:08:47.344
+yo digo «este mensaje es para whatsapp.com diagonal bla, bla, bla, bla,
+
+00:08:47.344 --> 00:08:55.204
+bla». Ese primer pedazo, whatsapp.com, platzi.com, google.com, eso se conoce como el nombre
+
+00:08:55.204 --> 00:09:00.564
+del dominio, que es un nombre literal en texto que le damos
+
+00:09:00.564 --> 00:09:04.604
+a una dirección de un servidor. Pero los servidores en internet no funcionan
+
+00:09:04.604 --> 00:09:09.004
+con nombres, funcionan con unos números. Así como en una ciudad existe
+
+00:09:09.004 --> 00:09:13.393
+la calle veinticuatro con carrera dieciséis o la casa ciento cincuenta y cuatro
+
+00:09:13.393 --> 00:09:17.624
+en la avenida Obregón, en internet tenemos un sistema de números que
+
+00:09:17.624 --> 00:09:21.584
+a partir de verlo nos indica por dónde tiene que ir el paquete
+
+00:09:21.584 --> 00:09:25.204
+para encontrar su destino. Cómo sale desde tu computadora o desde tu
+
+00:09:25.204 --> 00:09:28.464
+teléfono, va a cuál proveedor de internet, a cuál IXP, a cuál proveedor
+
+00:09:28.464 --> 00:09:32.504
+de internet y a cuál lugar. Esos números se conocen como direcciones
+
+00:09:32.504 --> 00:09:39.144
+de internet o direcciones IP, donde IP significa internet protocol o protocolo de
+
+00:09:39.144 --> 00:09:43.124
+internet. ¿Y cómo le hacen todas estas computadoras para saber? El sistema
+
+00:09:43.124 --> 00:09:49.584
+es fascinante. La humanidad decidió sentarse y acordar una serie de estándares y
+
+00:09:49.584 --> 00:09:52.924
+entre todos estuvieron de acuerdo que el estándar se iba a llamar
+
+00:09:52.924 --> 00:09:58.084
+DNS o servidores de nombres de dominio. Y estos son bases de datos
+
+00:09:58.084 --> 00:10:03.444
+gigantescas donde hay un montón de nombres como WhatsApp punto com, Platzi
+
+00:10:03.444 --> 00:10:08.064
+punto com, Google punto com, y en esos nombres están asignadas unas IP,
+
+00:10:08.064 --> 00:10:11.743
+y estas IP son las que dicen «este nombre corresponde a este
+
+00:10:11.743 --> 00:10:17.284
+servidor». Esas bases de datos las clonan, las copian, están copiadas alrededor de
+
+00:10:17.284 --> 00:10:22.223
+todos los IXPs o los Internet Exchange Points. En ocasiones también están
+
+00:10:22.223 --> 00:10:27.064
+copiadas en los ISPs, en servidores intermedios de las grandes corporaciones y muy
+
+00:10:27.064 --> 00:10:31.804
+probablemente en tu computadora y en tu teléfono, ahora mismo, hay una
+
+00:10:31.804 --> 00:10:35.264
+copia local de esa base de datos. Y cuando la base de datos
+
+00:10:35.264 --> 00:10:38.824
+se actualiza, manda una señal a todos los computadores que tienen una
+
+00:10:38.824 --> 00:10:43.584
+copia para que actualicen esa versión. Gracias a esos servidores de DNS y
+
+00:10:43.584 --> 00:10:46.914
+a esa distribución de bases de datos es que nosotros sabemos dónde
+
+00:10:46.914 --> 00:10:50.993
+está todo en internet. Una computadora normal no tiene que saber las direcciones
+
+00:10:50.993 --> 00:10:55.084
+de todo internet, solamente tiene que recordar las más comunes. Entonces, si
+
+00:10:55.084 --> 00:10:58.784
+por ejemplo, enviaras el mensaje de WhatsApp desde tu computadora al teléfono de
+
+00:10:58.784 --> 00:11:02.262
+tu amiga, en tu computadora cuando le das enter, ese mensaje se
+
+00:11:02.264 --> 00:11:07.304
+vuelve un paquete. Ese paquete se cifra. Ese cifrado va del router wifi
+
+00:11:07.304 --> 00:11:11.584
+al módem de internet y del módem de internet viaja a los
+
+00:11:11.584 --> 00:11:16.384
+data centers del internet service provider que contrataste. Ahí el internet service provider
+
+00:11:16.384 --> 00:11:21.204
+sabe, por el DNS del mensaje, por dónde mandar ese paquete. Y
+
+00:11:21.204 --> 00:11:25.144
+el paquete va a fluir hasta un Internet Exchange Point o un punto
+
+00:11:25.144 --> 00:11:30.624
+de intercambio de internet. Ahí el paquete encuentra dónde está el servidor,
+
+00:11:30.624 --> 00:11:33.524
+en este caso el servidor de WhatsApp, que es la empresa que tiene
+
+00:11:33.524 --> 00:11:37.843
+Facebook, que se llama Meta. Y ese servidor--Busca a este paquete. ¿Para
+
+00:11:37.843 --> 00:11:41.544
+quién es? Para la amiga. Y ahí se lo manda a otra vez
+
+00:11:41.544 --> 00:11:45.583
+el Internet Exchange Point, que lo manda al ISP de tu amiga,
+
+00:11:45.584 --> 00:11:49.144
+que lo manda al módem de tu amiga, que lo manda su router
+
+00:11:49.144 --> 00:11:52.684
+wifi o se lo puede mandar a su empresa de telefonía, que
+
+00:11:52.684 --> 00:11:56.404
+lo manda por una antena 4G como un paquete que eventualmente llega a
+
+00:11:56.404 --> 00:11:59.524
+su teléfono como una notificación [notificación] de tu mensaje. Dentro de una
+
+00:11:59.524 --> 00:12:04.864
+computadora, internamente, en ocasiones cuando tú mandas un mensaje y usas ciertos comandos,
+
+00:12:04.864 --> 00:12:08.043
+comandos que enseñamos en el curso de Linux de Platzi y explicamos
+
+00:12:08.044 --> 00:12:11.044
+que es la terminal y línea de comandos, vas a ver una serie
+
+00:12:11.044 --> 00:12:14.064
+de números IP. Cuando un mensaje se envía, pasa a través de
+
+00:12:14.064 --> 00:12:17.504
+una serie de números IP. Eso se llama una traza de ruta o
+
+00:12:17.504 --> 00:12:21.164
+traceroute y esa es la tabla de enrutamiento de un mensaje a
+
+00:12:21.164 --> 00:12:24.024
+través de todas las diferentes computadoras por las que el mensaje tuvo que
+
+00:12:24.024 --> 00:12:27.504
+viajar a la velocidad de la luz para llegar al otro lado.
+
+00:12:27.504 --> 00:12:29.904
+El tiempo que le toma a un mensaje o un paquete de salir
+
+00:12:29.904 --> 00:12:32.934
+de una computadora y llegar a la otra se conoce como ping.
+
+00:12:32.934 --> 00:12:38.223
+Hay algunos casos especiales, por ejemplo, si dos computadoras o dos teléfonos están
+
+00:12:38.223 --> 00:12:40.844
+en la misma red porque están en la misma ciudad o en
+
+00:12:40.844 --> 00:12:44.824
+el mismo barrio, no tienen que viajar hasta internet. Muy probablemente el mensaje
+
+00:12:44.824 --> 00:12:48.644
+solamente rebota en el proveedor de internet local. O cuando ves un
+
+00:12:48.644 --> 00:12:52.944
+video en YouTube, muy probablemente no te estás yendo los servidores de YouTube
+
+00:12:52.944 --> 00:12:57.184
+de Estados Unidos exclusivamente. YouTube, que es muy inteligente, igual que otras
+
+00:12:57.184 --> 00:13:03.064
+compañías como Platzi, generan copias de los videos en los servidores más cercanos
+
+00:13:03.064 --> 00:13:05.704
+dentro de cada país. De esa manera, en vez de que el
+
+00:13:05.744 --> 00:13:09.844
+mensaje vuele por toda internet y tenga que irse por los protocolos de
+
+00:13:09.844 --> 00:13:14.164
+intercambio y los Internet Exchange Points, solamente están en la red de
+
+00:13:14.164 --> 00:13:17.984
+internet local de la ciudad. Estos se conocen como servidores de caché. El
+
+00:13:17.984 --> 00:13:22.964
+internet satelital no es magia [efecto sonoro], es básicamente lo mismo. Cuando una
+
+00:13:22.964 --> 00:13:27.904
+antena satelital se conecta en un satélite para conectarse a Internet, lo
+
+00:13:27.904 --> 00:13:31.723
+que realmente está pasando es que esa antena satelital manda una señal de
+
+00:13:31.723 --> 00:13:37.024
+radio al satélite, pero el satélite está conectado a un ISP en
+
+00:13:37.024 --> 00:13:41.944
+tierra, muy probablemente el más cercano a tu casa. Y ese ISP es
+
+00:13:41.944 --> 00:13:44.884
+el que se encarga de enrutar el paquete por el internet de
+
+00:13:44.884 --> 00:13:48.424
+toda la vida. Lo único que es un satélite, es un cable que
+
+00:13:48.424 --> 00:13:52.723
+va al espacio y busca el proveedor de internet más cercano a
+
+00:13:52.723 --> 00:13:56.844
+ti. Así funciona Starlink y así funcionan muchos otros satélites. Internet es mucho
+
+00:13:56.844 --> 00:14:02.024
+más que esto. Hay protocolos, hay reglas, hay cifrado, hay técnicas especiales
+
+00:14:02.024 --> 00:14:06.244
+para el correo. Las IP tienen ciertas reglas, porque una IP tiene cuatro
+
+00:14:06.244 --> 00:14:09.024
+números. ¿Por qué no cinco? ¿Por qué no tres? ¿Por qué las
+
+00:14:09.024 --> 00:14:11.924
+IP van de cero a doscientos cincuenta y cinco? ¿Cuál es la diferencia
+
+00:14:11.924 --> 00:14:17.434
+entre IPV4 e IPV6? Un DNS tiene muchas más cosas que simplemente
+
+00:14:17.434 --> 00:14:21.104
+un nombre y una IP. Hay otras cosas que necesitas y las vas
+
+00:14:21.104 --> 00:14:28.144
+a obtener en este curso de ingeniería de software más adelante.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/6. Cómo funciona internet/video_url.txt

@@ -0,0 +1 @@
+https://api.platzi.com/mdstrm/v1/video/6807d083384310771f182667.m3u8?subtitles=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

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/7. Cómo guarda y borra datos tu computadora/subs_urls.txt

@@ -0,0 +1,3 @@
+https://static.platzi.com/media/subtitle/8984030225b08d6c187b0507c0a6b30f57e567f01c670f6ad33b0f907ad2940e-es.vtt
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plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/7. Cómo guarda y borra datos tu computadora/video.en.vtt

@@ -0,0 +1,452 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.320 --> 00:00:04.180
+There are two types of data on a computer: persistent data
+
+00:00:04.180 --> 00:00:08.000
+and the volatile ones. In short, a persistent one is one that, when you turn off the
+
+00:00:08.000 --> 00:00:12.600
+On a computer, the data is still there, but it's volatile in the sense that when you turn it off, it disappears.
+
+00:00:12.600 --> 00:00:15.719
+If you have a file that you haven't saved, it will disappear when you shut down the computer.
+
+00:00:15.720 --> 00:00:19.800
+If you saved it, it stays on the computer. Saving means it goes to the
+
+00:00:19.800 --> 00:00:23.460
+The thing about a hard drive is that once you have it installed on your computer, it's
+
+00:00:23.460 --> 00:00:25.900
+in RAM. RAM, which is a chip that you can see
+
+00:00:25.900 --> 00:00:29.430
+In this way, it is not the only type of volatile memory; it is merely
+
+00:00:29.430 --> 00:00:32.600
+It is the most common and the largest. Inside CPUs, there are
+
+00:00:32.600 --> 00:00:36.260
+a type of volatile memory called cache or registers, which are
+
+00:00:36.260 --> 00:00:41.560
+small, high-speed memory chips inside the transistor or series of transistors that
+
+00:00:41.560 --> 00:00:45.080
+are located on a CPU chip. A hard drive is the format
+
+00:00:45.080 --> 00:00:49.870
+the most common type of persistent memory, which continues to exist after you turn it off
+
+00:00:49.870 --> 00:00:53.400
+the computer. But it's not the only one. Inside computers, the
+
+00:00:53.400 --> 00:00:56.660
+The BIOS, which is the chip that boots up the entire system, is a type of memory
+
+00:00:56.660 --> 00:01:01.820
+persistent. There are also small software tools within the chips that
+
+00:01:01.820 --> 00:01:05.640
+They load the chip's firmware, and this is also persistent.
+
+00:01:05.640 --> 00:01:11.040
+There are two types of storage devices for persistent data: hard drives
+
+00:01:11.040 --> 00:01:15.800
+mechanical drives and "disks," which aren't actually disks, but solid-state drives
+
+00:01:15.800 --> 00:01:20.540
+solid-state. Mechanical hard drives are mechanical because they have a disk per
+
+00:01:20.540 --> 00:01:25.160
+inside, which are basically spinning magnetic disks and a
+
+00:01:25.160 --> 00:01:29.660
+The read head reads them. These mechanical plates, read by a
+
+00:01:29.660 --> 00:01:33.020
+playback head; they resemble vinyl records and record players. The
+
+00:01:33.020 --> 00:01:36.040
+The read and write speeds of these drives depend on the speed
+
+00:01:36.040 --> 00:01:39.240
+the rotation of the platters. A solid-state drive isn't really
+
+00:01:39.240 --> 00:01:41.700
+a disk; they are known as solid-state drives because they do not
+
+00:01:41.700 --> 00:01:48.720
+have mechanical parts. Let's take this one apart so you can see. Look, inside one of
+
+00:01:48.720 --> 00:01:54.840
+These disks contain chips. These chips are known as memory cells.
+
+00:01:54.840 --> 00:01:58.740
+The speed of these disks is the speed at which electricity
+
+00:01:58.740 --> 00:02:02.060
+moves around the circuit at the speed of light. That is why
+
+00:02:02.060 --> 00:02:05.760
+They are much faster, with no moving parts. In English, they are not called
+
+00:02:05.760 --> 00:02:09.039
+hard drives, which are called hard drives, and a solid-state drive
+
+00:02:09.039 --> 00:02:14.200
+"sólido" means "solid-state drive." In Spanish, we almost never say "drive" as
+
+00:02:14.200 --> 00:02:17.720
+the word "unit." We call it a disk, even though inside
+
+00:02:17.720 --> 00:02:20.220
+There is no album. For the purposes of this course, I will continue to follow them
+
+00:02:20.220 --> 00:02:24.280
+We call them disks, but remember that they are drives. Hard drives store data on
+
+00:02:24.280 --> 00:02:29.500
+its memory stores the data organized into a block-based system, and that format
+
+00:02:29.500 --> 00:02:32.780
+depending on how the blocks are organized, they are known as
+
+00:02:32.780 --> 00:02:39.320
+storage. There are four file systems: FAT32, NTFS, APFS, Ext3, or Ext4.
+
+00:02:39.320 --> 00:02:44.880
+There are many more, but these are the four most popular. FAT32 was
+
+00:02:44.880 --> 00:02:49.280
+the original Windows format from many years ago. Even today, it is still
+
+00:02:49.280 --> 00:02:53.579
+is used on some USB flash drives. It has several limitations, such as, for example,
+
+00:02:53.580 --> 00:02:56.260
+Files cannot be larger than 4 gigabytes because that is
+
+00:02:56.260 --> 00:02:59.280
+the maximum size of blocks within the format and that they do not
+
+00:02:59.280 --> 00:03:03.120
+The files have no security settings or permissions. But everyone
+
+00:03:03.120 --> 00:03:06.100
+It's compatible with it, so you can use it anywhere—that's why it's so
+
+00:03:06.100 --> 00:03:10.840
+commonly found on USB flash drives. NTFS is another file system used by
+
+00:03:10.840 --> 00:03:15.840
+modern Windows systems. It's faster, more secure, and has permissions
+
+00:03:15.840 --> 00:03:19.290
+to access the files. In Linux, there are countless file systems
+
+00:03:19.290 --> 00:03:25.040
+file systems, but the most popular ones are Ext3 and Ext4. Same old story:
+
+00:03:25.040 --> 00:03:28.840
+high security standards, permission systems. That way, within the same
+
+00:03:28.840 --> 00:03:32.620
+On a computer, different users cannot access each other's files. This
+
+00:03:32.620 --> 00:03:36.300
+It's very important, for example, if you're using a cloud server.
+
+00:03:36.300 --> 00:03:39.560
+You don't want other people to have access to your files, so
+
+00:03:39.560 --> 00:03:42.540
+that a permissions system is used. And in the Apple world, there is
+
+00:03:42.540 --> 00:03:47.040
+APFS, or Apple File System. It's the one used by Macs, the
+
+00:03:47.040 --> 00:03:52.120
+iPhone, iPad, and so on. Since a disk is so large, the operating system
+
+00:03:52.120 --> 00:03:58.120
+It needs some way, such as an index, to know where on the disk
+
+00:03:58.120 --> 00:04:02.960
+marks the beginning and end of a file. This is the header of the file map
+
+00:04:02.960 --> 00:04:07.120
+and that is what these formats provide. This is typically written
+
+00:04:07.120 --> 00:04:11.300
+at the start of the disk and operating systems, when accessing that
+
+00:04:11.300 --> 00:04:16.000
+header, that index—it's displayed when the folders are shown,
+
+00:04:16.000 --> 00:04:19.780
+A computer's file system. What happens when you delete a file?
+
+00:04:19.780 --> 00:04:24.480
+That space is freed up, but not really. What happens when you delete
+
+00:04:24.480 --> 00:04:28.360
+One thing about a file is that in the directory at the beginning of the disk,
+
+00:04:28.360 --> 00:04:32.940
+removes the pointer to that block, declaring the block as a block
+
+00:04:32.940 --> 00:04:37.140
+free space that can be overwritten. The data is still there, it's just that it's no longer
+
+00:04:37.140 --> 00:04:42.940
+are associated with a filename. Simply put, they are orphaned data
+
+00:04:42.940 --> 00:04:45.980
+so that the next time the operating system or a piece of software you're using
+
+00:04:45.980 --> 00:04:50.180
+Whenever I need to write something, I go find those empty blocks and write there
+
+00:04:50.180 --> 00:04:54.520
+he writes it. As time goes by, the blocks aren't neatly organized anymore,
+
+00:04:54.520 --> 00:04:56.300
+but there's a block over here, a block over here, a
+
+00:04:56.300 --> 00:04:59.340
+block over here, depending on the files being moved and written.
+
+00:04:59.340 --> 00:05:03.200
+That means the disk has blocks scattered all over the place
+
+00:05:03.200 --> 00:05:06.680
+and that, for example, in a mechanical disk that has to spin
+
+00:05:06.680 --> 00:05:10.380
+to find each other becomes much slower. In the past, there was a
+
+00:05:10.380 --> 00:05:16.320
+a process called defragmentation. Defragmenting a disk involved searching for and rearranging the location of
+
+00:05:16.320 --> 00:05:19.860
+the blocks so they were right next to each other, file by file, and that
+
+00:05:19.860 --> 00:05:23.290
+a way to make the drive much faster. In a solid-state drive,
+
+00:05:23.290 --> 00:05:29.060
+This isn't really necessary, because within these disks there is
+
+00:05:29.060 --> 00:05:33.220
+moves everything at the speed of light; the fragmentation process occurs
+
+00:05:33.220 --> 00:05:37.520
+automatically, since I don't need to be moving a mechanical part
+
+00:05:37.520 --> 00:05:40.860
+side by side to organize the files. And why not just
+
+00:05:40.860 --> 00:05:43.969
+Does the operating system set all the bytes in that block to zero?
+
+00:05:43.969 --> 00:05:49.140
+Because that takes time. It would be slower than simply deleting the reference in
+
+00:05:49.140 --> 00:05:53.560
+the disk header index. Also, because these disks are
+
+00:05:53.560 --> 00:05:57.880
+degrade over time. The electrical process that allows them to
+
+00:05:57.880 --> 00:06:01.560
+Storing zeros and ones persistently does not last for the entire
+
+00:06:01.560 --> 00:06:05.080
+life. Every time you write and read, you’re degrading it just a little bit
+
+00:06:05.080 --> 00:06:10.200
+drive. So the less writing you do, the more likely your drive
+
+00:06:10.200 --> 00:06:15.228
+last longer. But here's a warning: All hard drives eventually fail. No hard drive is meant to
+
+00:06:15.228 --> 00:06:18.628
+your entire life, and eventually the information you have there will
+
+00:06:18.628 --> 00:06:21.648
+will be deleted. That's why you need to copy it elsewhere. The information
+
+00:06:21.648 --> 00:06:25.827
+on a disk can be encrypted, that is, by creating an algorithm for
+
+00:06:25.828 --> 00:06:30.888
+encryption that ensures all that data is accessible only with
+
+00:06:30.888 --> 00:06:34.328
+a key. For example, your username and password on the
+
+00:06:34.328 --> 00:06:40.728
+operating system. Windows, Mac, Linux, and smartphones have encryption mechanisms for
+
+00:06:40.728 --> 00:06:44.268
+their albums. So, what happens when you upload a file to the
+
+00:06:44.268 --> 00:06:49.228
+The cloud? The cloud refers to the computers in a company's data center
+
+00:06:49.228 --> 00:06:52.477
+huge. And what you're doing is copying those files from your
+
+00:06:52.477 --> 00:06:57.558
+computer to those computers in a "data center." That's all. Security experts
+
+00:06:57.558 --> 00:07:03.148
+Computer forensic experts, commonly known as "forensics," are able to use specialized software to perform
+
+00:07:03.148 --> 00:07:09.148
+a statistical map of the bytes inside a computer and reconstruct files
+
+00:07:09.148 --> 00:07:14.268
+deleted when they weren't actually rewritten, but simply lost
+
+00:07:14.268 --> 00:07:19.248
+index. This is how, for example, deleted data is recovered in criminology
+
+00:07:19.248 --> 00:07:22.388
+from criminals' records. Now that we understand memory, we understand how
+
+00:07:22.468 --> 00:07:29.608
+create faster programs by taking advantage of the memory hierarchy. Remember: all the
+
+00:07:29.608 --> 00:07:33.748
+Data must be processed by a CPU, and the CPU has
+
+00:07:33.748 --> 00:07:37.208
+a tiny little memory—one you basically don't even have to think about—called
+
+00:07:37.208 --> 00:07:41.728
+the cache or registers, and that memory is accessed in one
+
+00:07:41.728 --> 00:07:45.088
+20 nanoseconds. It takes the CPU between 1 and 20 nanoseconds
+
+00:07:45.088 --> 00:07:49.718
+access the cache. RAM has a much larger capacity
+
+00:07:49.718 --> 00:07:54.308
+to store data than a CPU, and it takes the CPU 70
+
+00:07:54.308 --> 00:07:58.828
+nanoseconds to access RAM. It takes the CPU
+
+00:07:58.828 --> 00:08:03.048
+100 to 500 microseconds to access data on a disk
+
+00:08:03.048 --> 00:08:06.008
+solid-state. In other words, for this chip to be able to enter
+
+00:08:06.008 --> 00:08:08.588
+To access the data on this chip, it will take between 100,000
+
+00:08:08.588 --> 00:08:13.927
+at 500,000 nanoseconds, making the RAM 7,000 times faster
+
+00:08:13.988 --> 00:08:17.368
+than a solid-state drive. And a mechanical hard drive is 70
+
+00:08:17.368 --> 00:08:20.507
+times slower than a solid-state drive. When the system
+
+00:08:20.507 --> 00:08:24.288
+The user attempts to open a file or a series of files that are larger
+
+00:08:24.288 --> 00:08:26.988
+larger than what can fit in RAM, which means
+
+00:08:26.988 --> 00:08:31.148
+is to create space on the hard drive where they use the hard drive
+
+00:08:31.148 --> 00:08:34.668
+as virtual RAM. This is known as swap and is
+
+00:08:34.668 --> 00:08:37.628
+is clearly slow, so it's best not to do that. A RAM module doesn't
+
+00:08:37.628 --> 00:08:41.228
+It fills up not only when very large files are uploaded, but also when
+
+00:08:41.228 --> 00:08:44.828
+RAM is freed up. If you're developing software and use
+
+00:08:44.828 --> 00:08:48.268
+large files, and then when the user no longer needs them, they don't
+
+00:08:48.268 --> 00:08:51.278
+you tell the CPU to free up that space in RAM, the RAM
+
+00:08:51.278 --> 00:08:54.368
+begins to fill up with something called trash. The processors
+
+00:08:54.368 --> 00:08:59.788
+Modern systems and some modern programming languages create an automated process for detecting
+
+00:08:59.788 --> 00:09:03.168
+when information is no longer needed and can be deleted, which is called
+
+00:09:03.168 --> 00:09:06.828
+garbage collection. Most software engineers
+
+00:09:06.828 --> 00:09:09.428
+They don't need to think about this these days, but when you start to
+
+00:09:09.428 --> 00:09:13.628
+When developing more complex systems, you have to think about how to handle your data.
+
+00:09:13.628 --> 00:09:17.408
+Technology is constantly advancing. There is a new type of component
+
+00:09:17.408 --> 00:09:21.988
+the electric vehicle we discovered and began marketing less than two decades ago, which
+
+00:09:21.988 --> 00:09:27.048
+is called a memristor. A memristor is a transistor, which means that
+
+00:09:27.048 --> 00:09:31.228
+It can perform mathematical operations and has memory, meaning it can store data
+
+00:09:31.228 --> 00:09:35.908
+in a single electronic device. Memristors are still in their infancy
+
+00:09:35.908 --> 00:09:39.188
+and are not yet being produced on a large scale. The closest way to produce them
+
+00:09:39.188 --> 00:09:42.128
+In short, it's an Intel chip called Optane. So
+
+00:09:42.128 --> 00:09:45.668
+which, for now, isn't an option, and we don't have to think about
+
+00:09:45.668 --> 00:09:49.148
+that. But we have to keep in mind that in the future, the CPU
+
+00:09:49.148 --> 00:09:52.868
+and the RAM will most likely be a single chip. Already
+
+00:09:52.868 --> 00:09:55.968
+There is a type of chip that integrates other types of chips by
+
+00:09:55.968 --> 00:09:59.297
+inside different cores. They are called "system-on-a-chip," and this is
+
+00:09:59.297 --> 00:10:02.728
+what's inside them, for example, phones. But let's not
+
+00:10:02.728 --> 00:10:06.568
+Let's move on. We'll cover this in future classes of the Fundamentals course.
+
+00:10:06.568 --> 00:10:07.368
+in Software Engineering.
+

plz/magia/cursos/programacion/Fundamentos de Programación e Ingeniería de Software/Curso de Fundamentos de Ingeniería de Software/1. Computación Básica/7. Cómo guarda y borra datos tu computadora/video.es.vtt

@@ -0,0 +1,452 @@
+WEBVTT
+
+00:00:00.320 --> 00:00:04.180
+Hay dos tipos de datos que existen en una computadora: los datos persistentes
+
+00:00:04.180 --> 00:00:08.000
+y los volátiles. En resumen, un persistente es que cuando apagas la
+
+00:00:08.000 --> 00:00:12.600
+computadora, el dato sigue ahí, y volátil es que cuando la apagas, desaparece.
+
+00:00:12.600 --> 00:00:15.719
+Si tú tienes un archivo que no has guardado, al apagarlo, desaparece.
+
+00:00:15.720 --> 00:00:19.800
+Si lo guardaste, se mantiene en la computadora. Guardar significa que va al
+
+00:00:19.800 --> 00:00:23.460
+disco duro y tenerlo en acción en tu computadora es que está
+
+00:00:23.460 --> 00:00:25.900
+en la memoria RAM. La RAM, que es un chip que se ve
+
+00:00:25.900 --> 00:00:29.430
+de esta manera, no es el único tipo de memoria volátil, solamente
+
+00:00:29.430 --> 00:00:32.600
+es el más común y el más grande. Dentro de las CPU existen
+
+00:00:32.600 --> 00:00:36.260
+tipo de memoria volátil que se llama caché o registros, que son
+
+00:00:36.260 --> 00:00:41.560
+pequeñas memorias muy veloces dentro del transistor o la serie de transistores que
+
+00:00:41.560 --> 00:00:45.080
+existen en un chip de CPU. Un disco duro es el formato
+
+00:00:45.080 --> 00:00:49.870
+más común de memoria persistente, de memoria que continúa después de que apagas
+
+00:00:49.870 --> 00:00:53.400
+la computadora. Pero no es el único. Dentro de las computadoras, la
+
+00:00:53.400 --> 00:00:56.660
+BIOS, que es el chip que arranca todo el sistema, es una memoria
+
+00:00:56.660 --> 00:01:01.820
+persistente. También dentro de los chips existen pequeñas herramientas de software que
+
+00:01:01.820 --> 00:01:05.640
+arrancan el chip que se conocen como firmware, y esto también es persistente.
+
+00:01:05.640 --> 00:01:11.040
+Hay dos tipos de unidades para almacenar información persistente: los discos duros
+
+00:01:11.040 --> 00:01:15.800
+mecánicos y los discos, que realmente no son discos, sino unidades de estado
+
+00:01:15.800 --> 00:01:20.540
+sólido. Los discos duros mecánicos son mecánicos porque tienen un disco por
+
+00:01:20.540 --> 00:01:25.160
+dentro, que son básicamente unos discos magnéticos que van dando vueltas y una
+
+00:01:25.160 --> 00:01:29.660
+cabeza de lectura los va leyendo. Estos platos mecánicos, leídos por una
+
+00:01:29.660 --> 00:01:33.020
+cabeza de lectura, se parecen a los vinilos y a los tocadiscos. La
+
+00:01:33.020 --> 00:01:36.040
+velocidad de lectura y escritura de estos discos depende de la velocidad
+
+00:01:36.040 --> 00:01:39.240
+de rotación de los platos. Un disco de estado sólido realmente no es
+
+00:01:39.240 --> 00:01:41.700
+un disco, se les conocen como unidades de estado sólido porque no
+
+00:01:41.700 --> 00:01:48.720
+tienen partes mecánicas. Rompamos este y lo ven. Miren, por dentro uno de
+
+00:01:48.720 --> 00:01:54.840
+estos discos tiene chips. Estos chips se conocen como celdas de memoria.
+
+00:01:54.840 --> 00:01:58.740
+La velocidad de estos discos es la velocidad con la que la electricidad
+
+00:01:58.740 --> 00:02:02.060
+se mueve alrededor del circuito, la velocidad de la luz. Por eso
+
+00:02:02.060 --> 00:02:05.760
+son mucho más veloces, sin partes mecánicas. En inglés no se les llama
+
+00:02:05.760 --> 00:02:09.039
+discos duros, se les llama hard drives y un disco de estado
+
+00:02:09.039 --> 00:02:14.200
+sólido significa solid state drive. Nosotros en español casi nunca decimos drive como
+
+00:02:14.200 --> 00:02:17.720
+la palabra unidad. Le llamamos disco, a pesar de que por dentro
+
+00:02:17.720 --> 00:02:20.220
+no hay ningún disco. Para efectos del curso, yo los voy a seguir
+
+00:02:20.220 --> 00:02:24.280
+llamando discos, pero recuerden que son drives. Los discos duros guardan en
+
+00:02:24.280 --> 00:02:29.500
+su memoria los datos organizados en un sistema de bloques y ese formato
+
+00:02:29.500 --> 00:02:32.780
+de cómo se organizan los bloques se les conoce como formatos de
+
+00:02:32.780 --> 00:02:39.320
+memoria. Hay cuatro formatos de memoria: FAT32, NTFS, APFS o Ext3 o Ext4.
+
+00:02:39.320 --> 00:02:44.880
+Hay muchos más, pero estos son los cuatro más populares. FAT32 era
+
+00:02:44.880 --> 00:02:49.280
+el formato original de Windows hace muchos años. Hoy en día todavía se
+
+00:02:49.280 --> 00:02:53.579
+usa en algunas memorias USB. Tiene varias limitaciones, como que, por ejemplo,
+
+00:02:53.580 --> 00:02:56.260
+los archivos no pueden ser más grandes de 4 gigabytes porque ese es
+
+00:02:56.260 --> 00:02:59.280
+el tamaño máximo de los bloques dentro del formato y que no
+
+00:02:59.280 --> 00:03:03.120
+tienen ningún tipo de seguridad o permisos los archivos. Pero todo el mundo
+
+00:03:03.120 --> 00:03:06.100
+lo soporta, se puede usar en cualquier lado, por eso es tan
+
+00:03:06.100 --> 00:03:10.840
+común en las memorias USB. NTFS es otro formato de archivos que usan
+
+00:03:10.840 --> 00:03:15.840
+los sistemas Windows modernos. Es más veloz, tiene seguridad y tiene permisos
+
+00:03:15.840 --> 00:03:19.290
+para acceder a los archivos. En Linux hay una infinidad de sistemas de
+
+00:03:19.290 --> 00:03:25.040
+archivos, pero los más populares son Ext3 y Ext4. La misma historia:
+
+00:03:25.040 --> 00:03:28.840
+altos niveles de seguridad, sistemas de permisos. De esa manera, en una misma
+
+00:03:28.840 --> 00:03:32.620
+computadora, diferentes usuarios no pueden acceder a los archivos de otro. Esto
+
+00:03:32.620 --> 00:03:36.300
+es muy importante, por ejemplo, si estás en un servidor en la nube.
+
+00:03:36.300 --> 00:03:39.560
+Tú no quieres que otras personas tengan acceso a tus archivos, así
+
+00:03:39.560 --> 00:03:42.540
+que se usa un sistema de permisos. Y en el mundo Apple existe
+
+00:03:42.540 --> 00:03:47.040
+APFS o Apple File System. Es el que usan los Macs, el
+
+00:03:47.040 --> 00:03:52.120
+iPhone, el iPad, etcétera. Como un disco es tan grande, el sistema operativo
+
+00:03:52.120 --> 00:03:58.120
+necesita una forma, como un índice, para saber dónde en el disco
+
+00:03:58.120 --> 00:04:02.960
+empieza y termina un archivo. Esto es una cabecera del mapa de archivos
+
+00:04:02.960 --> 00:04:07.120
+y eso es lo que estos formatos proveen. Esto típicamente está escrito
+
+00:04:07.120 --> 00:04:11.300
+en el inicio del disco y los sistemas operativos, al acceder a esa
+
+00:04:11.300 --> 00:04:16.000
+cabecera, a ese índice, te lo muestran cuando te muestran las carpetas,
+
+00:04:16.000 --> 00:04:19.780
+el sistema de archivos de una computadora. ¿Qué pasa cuando borras un archivo?
+
+00:04:19.780 --> 00:04:24.480
+Ese espacio se libera, pero realmente no. Lo que pasa cuando borras
+
+00:04:24.480 --> 00:04:28.360
+un archivo es que en el índice de la cabecera del disco se
+
+00:04:28.360 --> 00:04:32.940
+borra el apuntador a ese bloque, declarando el bloque como un bloque
+
+00:04:32.940 --> 00:04:37.140
+libre donde se puede reescribir. Los datos siguen ahí, solamente que ya no
+
+00:04:37.140 --> 00:04:42.940
+están correlacionados con el nombre de un archivo. Simplemente, son datos huérfanos
+
+00:04:42.940 --> 00:04:45.980
+para que la próxima que el sistema operativo o un software que estés
+
+00:04:45.980 --> 00:04:50.180
+usando necesite escribir algo, va y busca esos bloques vacíos y ahí
+
+00:04:50.180 --> 00:04:54.520
+lo escribe. Con el pasar del tiempo, los bloques no están organizaditos bonitos,
+
+00:04:54.520 --> 00:04:56.300
+sino que hay un bloque por acá, un bloque por acá, un
+
+00:04:56.300 --> 00:04:59.340
+bloque por acá, dependiendo de los archivos que se van moviendo y escribiendo.
+
+00:04:59.340 --> 00:05:03.200
+Eso hace que el disco tenga los bloques separados por todas partes
+
+00:05:03.200 --> 00:05:06.680
+y que, por ejemplo, en un disco mecánico que tiene que dar vueltas
+
+00:05:06.680 --> 00:05:10.380
+para encontrarse, se vuelva mucho más lento. En el pasado existía un
+
+00:05:10.380 --> 00:05:16.320
+proceso llamado desfragmentación. Desfragmentar un disco era buscar y reordenar la posición de
+
+00:05:16.320 --> 00:05:19.860
+los bloques para que estuvieran pegaditos archivo por archivo y de esa
+
+00:05:19.860 --> 00:05:23.290
+manera hacer el disco mucho más veloz. En un disco de estado sólido,
+
+00:05:23.290 --> 00:05:29.060
+esto no es tan necesario, porque como dentro de estos discos se
+
+00:05:29.060 --> 00:05:33.220
+mueve todo a la velocidad de la luz, el proceso de fragmentación ocurre
+
+00:05:33.220 --> 00:05:37.520
+de manera automática, ya que no necesito estar moviendo una pieza mecánica
+
+00:05:37.520 --> 00:05:40.860
+de lado a lado para organizar los archivos. ¿Y por qué no simplemente
+
+00:05:40.860 --> 00:05:43.969
+el sistema operativo pone todos los bytes de ese bloque en cero?
+
+00:05:43.969 --> 00:05:49.140
+Porque eso toma tiempo. Sería más lento que simplemente borrar la referencia en
+
+00:05:49.140 --> 00:05:53.560
+el índice de la cabecera del disco. También, porque estos discos se
+
+00:05:53.560 --> 00:05:57.880
+van degradando con el pasar del tiempo. El proceso eléctrico que les permite
+
+00:05:57.880 --> 00:06:01.560
+guardar ceros y unos de manera persistente no dura para toda la
+
+00:06:01.560 --> 00:06:05.080
+vida. Cada vez que tú escribes y lees, estás degradando un poquito el
+
+00:06:05.080 --> 00:06:10.200
+disco. Así que entre menos escritura hagas, más probable que tu disco
+
+00:06:10.200 --> 00:06:15.228
+dure más tiempo. Pero advertencia. Todos los discos mueren. Ningún disco es para
+
+00:06:15.228 --> 00:06:18.628
+toda la vida y eventualmente la información que tú tienes ahí se
+
+00:06:18.628 --> 00:06:21.648
+va a borrar. Por eso hay que copiarla en otros lados. La información
+
+00:06:21.648 --> 00:06:25.827
+en un disco puede ser cifrada, es decir, crear un algoritmo de
+
+00:06:25.828 --> 00:06:30.888
+encriptación o cifrado que haga que todos esos datos solamente sean accesibles con
+
+00:06:30.888 --> 00:06:34.328
+una llave. Por ejemplo, tu nombre de usuario y contraseña en el
+
+00:06:34.328 --> 00:06:40.728
+sistema operativo. Windows, Mac, Linux y los teléfonos tienen mecanismos de cifrado de
+
+00:06:40.728 --> 00:06:44.268
+sus discos. Entonces, ¿qué pasa cuando tú subes un archivo a la
+
+00:06:44.268 --> 00:06:49.228
+nube? La nube son los computadores en un "data center" de una empresa
+
+00:06:49.228 --> 00:06:52.477
+gigantesca. Y lo que estás haciendo es copiando esos archivos de tu
+
+00:06:52.477 --> 00:06:57.558
+computadora a esos computadores en un "data center". Nada más. Expertos en seguridad
+
+00:06:57.558 --> 00:07:03.148
+informática, conocidos como forenses, son capaces de usar software especializado para hacer
+
+00:07:03.148 --> 00:07:09.148
+un mapa estadístico de los bytes dentro de una computadora y reconstruir archivos
+
+00:07:09.148 --> 00:07:14.268
+borrados cuando no fueron realmente reescritos, sino que simplemente se perdió su
+
+00:07:14.268 --> 00:07:19.248
+índice. Así es como, por ejemplo, en criminología, se recuperan los datos borrados
+
+00:07:19.248 --> 00:07:22.388
+de los discos de criminales. Ahora que entendemos la memoria, entendemos cómo
+
+00:07:22.468 --> 00:07:29.608
+crear programas más veloces aprovechando la jerarquía de la memoria. Recordemos: todos los
+
+00:07:29.608 --> 00:07:33.748
+datos tienen que ser procesados por una CPU, y la CPU tiene
+
+00:07:33.748 --> 00:07:37.208
+una memoria chiquitica, que tú básicamente no tienes que pensar en ella, llamada
+
+00:07:37.208 --> 00:07:41.728
+la caché o los registros, y esa memoria se accede de uno
+
+00:07:41.728 --> 00:07:45.088
+a 20 nanosegundos. A la CPU le toma de uno a 20 nanosegundos
+
+00:07:45.088 --> 00:07:49.718
+acceder al caché. La RAM es muchísimo más grande en su capacidad
+
+00:07:49.718 --> 00:07:54.308
+de almacenar datos que una CPU, y a la CPU le toma 70
+
+00:07:54.308 --> 00:07:58.828
+nanosegundos acceder a la memoria RAM. A la CPU le toma de
+
+00:07:58.828 --> 00:08:03.048
+100 a 500 microsegundos acceder a los datos que están en un disco
+
+00:08:03.048 --> 00:08:06.008
+de estado sólido. Es decir, que para que este chip logre entrar
+
+00:08:06.008 --> 00:08:08.588
+a los datos de este chip, le va a tomar entre 100 000
+
+00:08:08.588 --> 00:08:13.927
+a 500 000 nanosegundos, haciendo a la RAM 7.000 veces más rápida
+
+00:08:13.988 --> 00:08:17.368
+que un disco de estado sólido. Y un disco duro mecánico es 70
+
+00:08:17.368 --> 00:08:20.507
+veces más lento que un disco de estado sólido. Cuando el sistema
+
+00:08:20.507 --> 00:08:24.288
+operativo intenta abrir un archivo o una serie de archivos que son más
+
+00:08:24.288 --> 00:08:26.988
+grandes de lo que cabe en la memoria RAM, lo que hacen
+
+00:08:26.988 --> 00:08:31.148
+es crear un espacio en el disco duro donde usan el disco duro
+
+00:08:31.148 --> 00:08:34.668
+como una memoria RAM virtual. Esto se conoce como swap y es
+
+00:08:34.668 --> 00:08:37.628
+claramente lento, así que es mejor no hacer eso. Una memoria RAM no
+
+00:08:37.628 --> 00:08:41.228
+se llena solamente cuando se cargan archivos muy grandes, sino cuando no
+
+00:08:41.228 --> 00:08:44.828
+se libera la memoria RAM. Si tú estás programando un software y usas
+
+00:08:44.828 --> 00:08:48.268
+grandes archivos y luego cuando el usuario no los necesita, no le
+
+00:08:48.268 --> 00:08:51.278
+dices a la CPU que libere ese espacio en la RAM, la RAM
+
+00:08:51.278 --> 00:08:54.368
+se empieza a llenar de algo que se llama basura. Los procesadores
+
+00:08:54.368 --> 00:08:59.788
+modernos y algunos lenguajes de programación modernos crean un proceso automático de detectar
+
+00:08:59.788 --> 00:09:03.168
+cuando una información ya no es necesaria para borrarla, que se llama
+
+00:09:03.168 --> 00:09:06.828
+recolección de basura o "garbage collection". La mayoría de los ingenieros de software
+
+00:09:06.828 --> 00:09:09.428
+no necesitan pensar en esto hoy en día, pero cuando empiezas a
+
+00:09:09.428 --> 00:09:13.628
+desarrollar sistemas más complejos, tienes que pensar en la recolección de tu basura.
+
+00:09:13.628 --> 00:09:17.408
+La tecnología avanza todo el tiempo. Hay un nuevo tipo de componente
+
+00:09:17.408 --> 00:09:21.988
+eléctrico que descubrimos y empezamos a comercializar hace menos de dos décadas, que
+
+00:09:21.988 --> 00:09:27.048
+se llama el memristor. Un memristor es un transistor, es decir, que
+
+00:09:27.048 --> 00:09:31.228
+puede hacer operaciones matemáticas, y una memoria, es decir, que puede guardar datos
+
+00:09:31.228 --> 00:09:35.908
+en una sola pieza eléctrica. Los memristores todavía están en su infancia
+
+00:09:35.908 --> 00:09:39.188
+y aún no se producen en escala. La forma más cercana de producirlos
+
+00:09:39.188 --> 00:09:42.128
+en escala es un chip de Intel que se llama Optane. Así
+
+00:09:42.128 --> 00:09:45.668
+que, por ahora, no es una opción y no tenemos que pensar en
+
+00:09:45.668 --> 00:09:49.148
+ello. Pero tenemos que tener presente que en el futuro la CPU
+
+00:09:49.148 --> 00:09:52.868
+y la memoria RAM muy probablemente van a ser un solo chip. Ya
+
+00:09:52.868 --> 00:09:55.968
+hay una clase de chips que integran otros tipos de chips por
+
+00:09:55.968 --> 00:09:59.297
+dentro en diferentes núcleos. Se llaman "system on a chip" y esto es
+
+00:09:59.297 --> 00:10:02.728
+lo que tienen por dentro, por ejemplo, los teléfonos. Pero no nos
+
+00:10:02.728 --> 00:10:06.568
+adelantemos. Esto va a venir en clases a futuro del curso de Fundamentos
+
+00:10:06.568 --> 00:10:07.368
+de Ingeniería de Software.
+