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Nuestro mundo contemporáneo es digital; los números respaldan esa afirmación. Los teléfonos inteligentes se venden a un ritmo de casi 150 millones por trimestre comercial; las PC rondan los 100 millones. ¿Y las tablets? Las cifras de ventas de esos dispositivos también están al rojo vivo: casi 120 millones por año y siguen aumentando.
Se trata de una enorme montaña de tecnología digital, repartida por todo el mundo. Sin embargo, casi nadie sabe cómo se fabrican las computadoras. El proceso es, en algunos aspectos, bastante sencillo y, en otros, sorprendentemente complejo.
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¿Cómo se fabrican las computadoras? Partes principales
Las piezas son primordiales. Si alguna vez has vislumbrado las oscuras entrañas de tu computadora de escritorio, sabrás que los rincones y grietas del interior están llenos de todo tipo de componentes brillantes (o ahogados por el polvo). En resumen, tu computadora se compone de muchas partes individuales.
Probablemente ya estés familiarizado con los ingredientes más importantes que componen una receta informática típica. Necesitas una CPU (unidad central de procesamiento), que es el llamado cerebro de la computadora. Procesa las instrucciones que le proporciona el software, como los programas de procesamiento de textos o de contabilidad.
Una computadora también necesita un lugar para almacenar datos. Suele ser un disco duro magnético. Los discos duros contemporáneos pueden almacenar muchos gigabytes o incluso terabytes de datos. Los discos duros más nuevos (y generalmente más caros) son unidades de estado sólido que no tienen partes móviles y, por lo tanto, no son tan susceptibles a fallas mecánicas como las versiones anteriores.
Los dispositivos pequeños, como los teléfonos inteligentes, a menudo no requieren tanta capacidad de almacenamiento como las computadoras de tamaño completo, por lo que emplean chips de memoria flash como los que se usan en las cámaras digitales. Puedes intercambiar tarjetas flash dentro y fuera de un dispositivo para compartir datos fácilmente.
Más elementos de las computadoras
Los discos duros sirven para el almacenamiento de datos semipermanente o a largo plazo. La RAM (memoria de acceso aleatorio), sin embargo, es un almacenamiento a corto plazo con menor capacidad. Es mucho más rápido acceder a la RAM que a un disco duro, por lo que es importante para la velocidad general del sistema y la multitarea.
A menudo se compara una placa base con el sistema nervioso central humano. Conecta todas las piezas y les ayuda a funcionar como una sola máquina. Sin esta placa de circuito crucial, tu computadora sería una colección de costosos dispositivos electrónicos que no funcionarían.
Cada uno de estos componentes requiere ingeniería y diseño cuidadosos, sin mencionar máquinas de fabricación especializadas y supervisión experta. Es por eso que los fabricantes de computadoras no pueden construir todas las piezas desde cero. En cambio, generalmente compran, digamos, placas base, directamente de un fabricante de placas base, y luego mezclan y combinan componentes para construir una máquina completa.
Sin embargo, aquí nos estamos adelantando un poco. En la página siguiente daremos un paso atrás y veremos exactamente dónde se originan realmente las piezas de la computadora.
Del diseño a las líneas de fábrica
Comienzan con muchos componentes discretos y terminan así, gracias a los trabajadores calificados de las plantas de fabricación.
No puedes construir una computadora hasta que decidas su propósito. Los fabricantes primero identifican la necesidad de un producto específico. Luego diseñan ese producto en computadoras equipadas con software de modelado. Con un plan de producto en mano, los ingenieros pueden determinar qué tipo de equipo de fabricación necesitarán.
No importa qué producto puedas concebir, es un hecho que su magia digital requerirá recursos sustanciales. Tu computadora está hecha de una fantástica variedad de materiales diferentes, incluidos acero, vidrio, arena de sílice, mineral de hierro, oro, bauxita y muchos otros. Todas esas materias primas tienen que venir de algún lugar, como por ejemplo de las minas.
Las líneas de fábrica
Una vez reunidas las materias primas, se transportan a una fábrica, donde se fabrican las piezas individuales de la computadora. Una fábrica podría especializarse en chips de RAM; otro fabrica CPU de alta calidad. La intensidad de la creación de CPU es un muy buen ejemplo de cuánto trabajo y material se dedica a un solo componente de computadora.
Las CPU están hechas principalmente de silicio cristalino, que puede obtenerse de arena común. Pero primero hay que purificar el silicio. Este es uno de los pasos más críticos, porque incluso un mínimo rastro de impurezas puede provocar que los chips fallen. Una vez en forma purificada, el silicio se transforma en obleas, que son simplemente láminas delgadas de material cristalino.
Luego, el fabricante de la CPU graba o imprime líneas en la superficie de la oblea. A este proceso le sigue la colocación real de transistores y circuitos.
Luego, la oblea se limpia a fondo con productos químicos para garantizar que no haya contaminantes. Y finalmente, la oblea se corta con precisión en los muchos chips individuales, o CPU, que eventualmente proporcionarán la potencia para tu computadora.
La creación de la CPU
Esta es una sinopsis extremadamente condensada de la creación de la CPU. Ahora imagina que ocurren los mismos tipos de procesos para todos los demás componentes dentro de tu computadora. No es de extrañar que los fabricantes de computadoras subcontraten la construcción de componentes a empresas externas.
En la página siguiente verás cómo el fabricante de computadoras recopila piezas individuales y las ensambla para obtener una máquina completa.
Una convergencia de componentes
Para los fabricantes de computadoras, el inventario es malo. Muchas fábricas construyen sus computadoras por encargo para evitar tener a mano piezas adicionales (y que se deprecian rápidamente).
Una vez que las materias primas se incorporan a los componentes terminados, la computadora está lejos de estar completa. Alguien debe reunir todos esos componentes en un producto terminado que pueda enviarse directamente a los consumidores o a un punto de venta.
Por supuesto, tú ya sabes que los fabricantes construyen computadoras en grandes cantidades en las fábricas. Las economías de escala significan que la construcción de muchas máquinas a la vez hace bajar el precio de un producto, de modo que son más fáciles de fabricar y más baratos de vender. Empresas como Dell Computers buscan constantemente formas de agilizar la construcción de productos para poder mantener márgenes de beneficio sólidos.
Cuando solicitas una computadora Dell en línea, puedes especificar varios componentes, como un disco duro más grande o más RAM. Después de completar tu pedido, te registras en el sistema de pedidos de la instalación de fabricación.
Luego, los empleados extraen las piezas necesarias para construir la máquina y las colocan en un contenedor sobre una cinta transportadora. En el último paso de este proceso, los trabajadores seleccionan un chasis que coincida con la cantidad y el tamaño de las piezas de tu pedido.
Más pasos para la fabricación de las computadoras
Con todas las piezas necesarias reunidas, un técnico construye la computadora a mano. Mientras lo hace, escanea el número de serie de cada pieza individual (como las unidades ópticas y los discos duros), lo que asocia cada pieza con la etiqueta de servicio de tu máquina. Al hacerlo, la empresa sabe exactamente qué piezas hay en tu computadora y, por lo tanto, puede ofrecer un mejor soporte técnico cuando sea necesario.
La computadora completa luego viaja al área de instalación del software. La mayoría de las empresas precargan un sistema operativo, junto con otro software básico en el disco duro por conveniencia. Una vez que se completa el proceso de instalación, la máquina se somete a pruebas automatizadas para garantizar que todas sus piezas estén presentes y funcionen correctamente. Luego el producto se empaqueta y se envía a su destino.
Y gran parte de este proceso está automatizado para hacerlo aún más rápido y eficiente. Dicho esto, todavía se requiere mucho trabajo manual para ensamblar las piezas individuales y las computadoras finales.
Eso es mucho trabajo para un dispositivo que tiene una vida útil esperada de quizás 18 meses a dos años. En la página siguiente verás más sobre por qué la fabricación de computadoras es un proceso tan intenso y cómo nos afecta a todos.
Los productos baratos necesitan recursos baratos
Ya sea una tableta esbelta o una computadora de escritorio de tamaño completo, se utilizan muchos recursos naturales y mucho trabajo humano para fabricar juguetes digitales de alta tecnología.
La fabricación de computadoras requiere una gran cantidad de recursos. En realidad, se necesitan un par de toneladas. De hecho, un estudio de la Universidad de las Naciones Unidas encontró que se necesitan alrededor de 1,8 toneladas de materias primas para fabricar una PC de escritorio, lo que significa que cada computadora requiere aproximadamente 10 veces su peso en materiales y productos químicos antes de estar lista para comenzar a trabajar.
Eso significa que las computadoras son más exigentes en términos de materiales que, digamos, un electrodoméstico mucho más grande, como un horno o un refrigerador, o incluso un automóvil, que requieren aproximadamente entre una y dos veces su propio peso en materiales.
Un solo chip de computadora, por ejemplo, requiere una cantidad significativa de materiales para lograr un producto exitoso. Los combustibles fósiles que generan la energía necesaria para todos los procesos de producción son vitales. Y para cada chip se necesitan alrededor de 3,5 libras de combustibles fósiles.
Antes de que pueda salir de la línea de producción, cada chip debe limpiarse cuidadosamente con agua. Este procedimiento de lavado para un chip puede consumir alrededor de 9 galones de agua. No es de extrañar, entonces, que se necesiten más de 400 galones de agua para fabricar toda la computadora.
Otros elementos que tienes las computadoras
Tu computadora también requiere cantidades importantes de aluminio. El aluminio es ideal para dispositivos, como portátiles y teléfonos inteligentes, que requieren carcasas o marcos resistentes pero ligeros. Para obtener aluminio, tenemos que extraer bauxita, que luego se convierte en óxido de aluminio mediante un proceso que consume mucha energía.
Los fabricantes podrían reducir la necesidad de energía para fabricar una computadora portátil, por ejemplo, en alrededor de un 90 por ciento si usaran solo aluminio reciclado. Sin embargo, en Estados Unidos, solo alrededor del 30 por ciento del aluminio se recicla, lo que significa que hay mucho menos de este material para distribuir entre las distintas empresas que quieran utilizarlo.
La lista de recursos necesarios para la construcción de productos electrónicos sigue y sigue. Esa es la razón principal por la que esta organización alienta a los consumidores a actualizar las computadoras obsoletas en lugar de descartarlas.
Definitivamente vale la pena señalar que los niveles de producción masivos también tienen un costo humano. Como ocurre con todos los productos de alta demanda, las empresas compiten por ventajas de precios encontrando mano de obra barata siempre que sea posible, incluso si eso significa utilizar trabajadores extranjeros. A veces, esos empleados trabajan horas intensas con salarios exigentes y en malas condiciones.
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Mientras nuestra hambre por computadoras, tabletas y teléfonos inteligentes crezca, también lo harán los recursos y la mano de obra necesarios para fabricarlos. Es un testimonio del ingenio y el arduo trabajo de los fabricantes de productos electrónicos que tantos millones de dispositivos lleguen a los puntos de venta en todo el mundo cada mes de cada año.