DEFINICION:
La placa
base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard
o mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los
componentes que constituyen la computadora u ordenador. Es una parte fundamental
a la hora de armar una PC de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie
de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como
centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio
(RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
Va instalada
dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un
panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y
zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
La placa
base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las
funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del
teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
PARTES INTERNAS Y EXTERNAS
Ranura CNR:
Communication
and Networking Riser o CNR (en español "elevador de comunicaciones y
red") es una ranura de expansión en la placa base para dispositivos de
comunicaciones como módems, tarjetas de red, al igual que la ranura audio/modem
riser (AMR) también es utilizado para dispositivos de audio. Fue introducido en
febrero de 2000 por Intel en sus placas para sus procesadores Pentium y se
trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas
que incluían los chipsets de Intel.
Dispositivos
que se conectan:
Tarjeta de
red
Ranura
audio/modem riser (AMR)
BIOS:
Después de
un reset o del encendido, el procesador ejecuta la instrucción que encuentra en
el llamado vector de reset (16 bytes antes de la instrucción máxima
direccionable en el caso de los procesadores x86), allí se encuentra la primera
línea de código del BIOS: es una instrucción de salto incondicional, que remite
a una dirección más baja en la BIOS. En los PC más antiguos el procesador
continuaba leyendo directamente en la memoria ROM las instrucciones (dado que
esa memoria era de la misma velocidad de la RAM), ejecutando las rutinas POST
para verificar el funcionamiento del sistema y posteriormente cargando un sistema
operativo (de 16 bits) en la RAM, que compartiría funcionalidades de la BIOS.
De acuerdo a
cada fabricante del BIOS, se realizara procedimientos diferentes, pero en
general se carga una copia del firmware hacia la memoria RAM, dado que esta
última es más rápida. Desde allí se realiza la detección y la configuración de
los diversos dispositivos que pueden contener un sistema operativo. Mientras se
realiza el proceso de búsqueda de un SO, el programa del BIOS ofrece la opción
de acceder a la RAM-CMOS del sistema donde el usuario puede configurar varias
características del sistema por ejemplo el reloj de tiempo real. La información
contenida en la RAM-CMOS es utilizada durante la ejecución del BIOS para
configurar dispositivos como ventiladores, buses y controladores.
Dispositivos
que se conectan:
Ranura PCI:
Es un
estándar abierto desarrollado por Intel en tiempos del 486. Permite
interconectar tarjetas de vídeo, audio, adaptadores de red y otros muchos
periféricos con la placa base. El estándar PCI 2.3 llega a manejar 32 bits a
33/66MHz con tasas de transferencia de datos de 133MB/s y 266MB/s
respectivamente. No obstante y hoy en día Intel impulsa decididamente el
estándar PCI express, que en su versión x16 y funcionando en modo dual
proporciona una tasa de transferencia de datos de 8GB/s, ni más ni menos que 30
veces más que PCI 2.3.
Dispositivos
que se conectan:
Tarjeta de video
Tarjetas de
audio
Adaptadores
de red
Ranura AGP:
Accelerated
Graphics Port o AGP (en español "Puerto de Gráficos Acelerados") es
una especificación de bus que proporciona una conexión directa entre el
adaptador de gráficos y la memoria. Es un puerto (puesto que sólo se puede
conectar un dispositivo, mientras que en el bus se pueden conectar varios)
desarrollado por Intel en 1996 como solución a los cuellos de botella que se
producían en las tarjetas gráficas que usaban el bus PCI. El diseño parte de
las especificaciones del PCI 2.1.
Dispositivos
que se conectan:
Tarjetas gráficas
Puerto joystick/MIDI:
El puerto de
juegos (game port) es la conexión tradicional para los dispositivos de control
de videojuegos en las arquitecturas x86 de los PC's. El puerto de juegos se
integra, de manera frecuente, en una Entrada/Salida del ordenador o de la
tarjeta de sonido (sea ISA o PCI), o como una característica más de algunas
placas base.
Dispositivos
que se conectan:
Controles
para videojuegos
Palanca
análoga
Puerto paralelo:
Un puerto
paralelo es una interfaz entre una computadora y un periférico, cuya principal
característica es que los bits de datos viajan juntos, enviando un paquete de
byte a la vez. Es decir, se implementa un cable o una vía física para cada bit
de datos formando un bus. Mediante el puerto paralelo podemos controlar también
periféricos como focos, motores entre otros dispositivos, adecuados para
automatización.
El cable
paralelo es el conector físico entre el puerto paralelo y el dispositivo
periférico. En un puerto paralelo habrá una serie de bits de control en vías
aparte que irán en ambos sentidos por caminos distintos.
En
contraposición al puerto paralelo está el puerto serie, que envía los datos bit
a bit por el mismo hilo.
Dispositivos
que se conectan:
Comunicabloggav
Escáner
USB:
Un puerto
USB es una entrada o acceso para que el usuario pueda compartir información
almacenada en diferentes dispositivos como una cámara de fotos, un pen drive,
entre otros, con un computador. Las siglas USB quieren decir Bus de Serie
Universal en inglés.
Dispositivos
que se conectan:
Controles de
video juegos
MEMORIA USB
Audífonos
Zócalo CPU:
El zócalo
(socket en inglés) es un sistema electromecánico de soporte y conexión
eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador.
Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad
de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los
equipos de arquitectura propietaria, los integrados se sueldan sobre la placa
base, como sucede en las videoconsolas.
Existen
variantes desde 40 conexiones para integrados pequeños, hasta más de 1300 para
microprocesadores, los mecanismos de retención del integrado y de conexión
dependen de cada tipo de zócalo, aunque en la actualidad predomina el uso de
zócalo ZIF (pines) o LGA (contactos).
Dispositivos
que se conectan:
Microprocesador
Conector ATX:
El estándar
ATX (Advanced Technology Extended) se desarrolló como una evolución del factor
de forma[1] de Baby-AT, para mejorar la funcionalidad de los actuales E/S y
reducir el costo total del sistema. Este fue creado por Intel en 1995. Fue el
primer cambio importante en muchos años en el que las especificaciones técnicas
fueron publicadas por Intel en 1995 y actualizadas varias veces desde esa
época, la versión más reciente es la 2.2 [2] publicada en 2004.
Una placa
ATX tiene un tamaño de 305 mm x 244 mm (12" x 9,6"). Esto permite que
en algunas cajas ATX quepan también placas Boza microATX.
Otra de las
características de las placas ATX es el tipo de conector a la fuente de
alimentación, el cual es de 24 (20+4) contactos que permiten una única forma de
conexión y evitan errores como con las fuentes AT y otro conector adicional
llamado P4, de 4 contactos. También poseen un sistema de desconexión por
software.
Dispositivos
que se conectan:
Fuente de
poder
Conectores memoria DDR 266:
DDR (Double
Data Rate) significa doble tasa de transferencia de datos en español. Son
módulos de memoria RAM compuestos por memorias sincrónicas (SDRAM), disponibles
en encapsulado DIMM, que permite la transferencia de datos por dos canales
distintos simultáneamente en un mismo ciclo de reloj. Los módulos DDR soportan
una capacidad máxima de 1 GiB (1 073 741 824 bytes).
Dispositivos
que se conectan:
Memoria RAM
IDE:
El interfaz
ATA (Advanced Technology Attachment) o PATA, originalmente conocido como IDE
(Integrated device Electronics), es un estándar de interfaz para la conexión de
los dispositivos de almacenamiento masivo de datos y las unidades ópticas que
utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI.
Dispositivos
que se conectan:
Buses de
datos
Batería:
(Abreviatura
de Complementary Metal Oxide Semiconductor - pronunciado see-moss en inglés).
Tipo de tecnología de semiconductores ampliamente usado. Los semiconductores
CMOS utilizan circuitos NMOS (polaridad negativa) y PMOS (polaridad positiva).
Dado que sólo un tipo de circuito está activo en un tiempo determinado, los
chips CMOS requieren menos energía que los chips que usan sólo un tipo de
transistor. Esto los hace particularmente atractivos para el uso en
dispositivos que usan baterías como notebooks.
Las
computadoras personales también contienen una pequeña cantidad de batería tipo
CMOS para memorizar la fecha, hora y algunas configuraciones del sistema (la
configuración de la BIOS).
Dispositivos
que se conectan:
Batería CMOS
Conector ventilador:
En este
puerto se conecta el cable que viene del ventilador, para que funcione cuando
sea prendido el computador.
Dispositivos
que se conectan:
Ventilador
TIPOS DE
PLACAS BASE
La mayoría
de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos
grupos:
1) Las
placas base para procesadores AMD
·
Slot A Duron, Athlon
·
Socket A Duron, Athlon, Athlon XP,
Sempron
·
Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon
64, Sempron, Turion
·
Socket 939 Athlon 64, Athlon FX ,
Athlon X2, Sempron, Opteron
·
Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX
·
Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX,
Athlon X2, Sempron, Phenom
·
Socket F Opteron
·
Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX,
Athlon X2, Sempron, Phenom
·
Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4/x6.
·
Socket AM3+ Sempron, Athlon II
X2/X3/X4, Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8
2) Las
placas base para procesadores Intel
·
Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
·
Slot 1: Pentium II, Pentium III,
Celeron
·
Socket 370: Pentium III, Celeron
·
Socket 423: Pentium 4
·
Socket 478: Pentium 4, Celeron
·
Socket 775: Pentium 4, Celeron,
Pentium D (doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon
·
Socket 603 Xeon
·
Socket 604 Xeon
·
Socket 771 Xeon
·
LGA1366 Intel Core i7, Xeon (Nehalem)
·
LGA 1156 Intel Core i3, Intel Core
i5, Intel Core i7 (Nehalem)
·
LGA 2011 Intel Core i7 (Sandy Bridge)
·
LGA 1155 Intel Core i7, Intel Core i5
y Intel Core i3 (Sandy Bridge)
FORMATOS O FACTORES
DE FORMA
Las tarjetas
madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen,
de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido
características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de
diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y
ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características
de los conectores.
Con los
años, varias normas se fueron imponiendo:
§ XT: es el formato de la placa
base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en 1983. En este factor de forma se
definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un
único conector externo para el teclado.
§ 1984 AT 305 × 305 mm
( IBM)
§ Baby AT: 216 × 330 mm
§ AT: uno de los formatos más
grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de
potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995.
§ MicroATX: 244 × 244 mm
§ FlexATX: 229 × 191 mm
§ MiniATX: 284 × 208 mm
§ ATX: creado
por un grupo liderado por Intel, en 1995
introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un
conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de
algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el
tamaño.
§ MiniITX: 170 × 170 mm
§ NanoITX: 120 × 120 mm
§ PicoITX: 100 × 72 mm
§ ITX: con rasgos procedentes de las especificaciones
microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en
placa base del mayor número posible de componentes, además de la inclusión del
hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la
instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP.
§ 2005 [BTX] 325 × 267 mm (Intel)
§ Micro bTX: 264 × 267 mm
§ PicoBTX: 203 × 267 mm
§ RegularBTX: 325 × 267 mm
§ BTX:
retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente
incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para
intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la
ATX.
§ 2007 DTX 248 × 203 mm ( AMD)
§ Mini-DTX: 170 × 203 mm
§ Full-DTX: 243 × 203 mm
§ DTX: destinadas a PCs de pequeño
formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector
adicional de 2x2.
§ Formato propietario: durante la existencia del PC,
mucha marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando
tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con
dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las
marcas más persistentes está Dell, que
rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria.
SOCKET
El zócalo
(socket en inglés) es un sistema electromecánico de soporte y conexión
eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un
microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca
que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el
integrado. En los equipos de arquitectura propietaria, los integrados se
sueldan sobre la placa base, como sucede en las videoconsolas.
Existen
variantes desde 40 conexiones para integrados pequeños, hasta más de 1300 para
microprocesadores, los mecanismos de retención del integrado y de conexión
dependen de cada tipo de zócalo, aunque en la actualidad predomina el uso de
zócalo ZIF (pines) o LGA (contactos).
CHIPSET
Circuito integrado
auxiliar o chipset es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base a
la arquitectura de un procesador (en algunos casos diseñados como parte
integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores
funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de
componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los
puertos USB, ratón, teclado, etc.
Las placas
base modernas suelen incluir dos integrados, denominados Norte y Sur, y suelen ser
los circuitos integrados más grandes después de la GPU y el microprocesador.
Las últimas placa base carecen de Puente Norte ya que los procesadores de
última generación lo llevan integrado.
El chipset
determina muchas de las características de una placa base y por lo general la
referencia de la misma está relacionada con la del chipset.
A diferencia
del microcontrolador, el procesador no tiene mayor funcionalidad sin el soporte
de un chipset: la importancia del mismo ha sido relegada a un segundo plano por
las estrategias de marketing.
RANURAS
PRESENTES EN LA PLACA BASE
RANURAS AMR
El
audio/módem rise, también conocido como slot AMR2 o AMR3 es una ranura de
expansión en la placa madre para dispositivos de audio (como tarjetas de
sonido) o modems lanzada en 1998 y presente en placas de Intel Pentium II,
Intel Pentium IV y AMD Athlon. Fue diseñada por Intel como una interfaz con los
diversos chipsets para proporcionar funcionalidad analógica de Entrada/Salida
permitiendo que esos componentes fueran reutilizados en placas posterioreres
sin tener que pasar por un nuevo proceso de certificación de la FCC (con los
costes en tiempo y económicos que conlleva).
Cuenta con
2x23 pines divididos en dos bloques, uno de 11 (el más cercano al borde de la
placa madre) y otro de 12, con lo que es físicamente imposible una inserción
errónea, y suele aparecer en lugar de un slot , aunque a diferencia de este no
es plug and play y no admite tarjetas aceleradas por hardware (sólo por
software)
En un
principio se diseñó como ranura de expansión para dispositivos económicos de
audio o comunicaciones ya que estos harían uso de los recursos de la máquina
como elmicroprocesador y la memoria RAM. Esto tuvo poco éxito ya que fue
lanzado en un momento en que la potencia de las máquinas no era la adecuada
para soportar esta carga y el mal o escaso soporte de los drivers para estos
dispositivos en sistemas operativos que no fuesen Windows. Tecnológicamente ha
sido superado por el Advanced Communications Riser Communications and
Networking Riser de Intel. Pero en general todas las tecnologías en placas
hijas (riser card) como ACR, AMR, y CNR, están hoy obsoletas en favor de los
componentes embebidos y los dispositivos USB
RANURAS CNR
CNR (del
ingléCommunication and Networking Riser, Elevador de Comunicación y Red) es una
ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de comunicaciones como
modems, tarjetas Lan o USB. Fue introducido en febrerode 2000 por Intel en sus
placas para procesadores Pentium y se trataba de un diseño propietario por lo
que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de Intel.
Adolecía de
los mismos problemas de recursos de los dispositivos diseñados para ranura AMR.
Actualmente no se incluye en las placas.
RANURAS SIMM
Los
originales tenían 30 conectores, esto es, 30 contactos, y medían unos 8,5 cm.
Hacia finales de la época del 486 aparecieron los de 72 contactos, más largos:
unos 10,5 cm. de color blanco.
RANURAS DIMM
Son ranuras
de 168 contactos y 13 cm. Originalmente de color negro.
RANURAS RIMM
El módulo
RIMM conforma el estándar DIMM, pero no es compatible pin a pin. Su
arquitectura está basada en el requerimiento eléctrico del canal Direct Rambus,
un bus de alta velocidad operando a una frecuencia de reloj de 400 MHz, el cual
permite una transferencia de datos de 800 MHz. Un canal de dos bytes de ancho
se usa para dar un pico de transferencia de datos de 1,6 Gb por segundo. El bus
usa las líneas de transmisión características para mantener la alta integridad
de la señal.
Se pueden
usar hasta tres módulos RIMM en una placa base de un PC de escritorio, como se
muestra en la imagen de la derecha. Aquí el canal Rambus se extiende desde el
controlador a través de cada módulo RIMM usado de una forma continua hasta que
se alcanza la terminación del canal. Los módulos de continuidad de bajo costo
se usan para mantener la integración del canal en sistemas que tengan menos de
tres módulos RIMM.
Un chip en
placa SPD (Serial Presence Detect) PROM se usa para permitir la inicialización
de la información al procesador del sistema en el encendido. Esta técnica
asegura la compatibilidad de todos los fabricantes de RDRAM Direct Rambus que
producen dispositivos DRAM de varias densidades.
La creciente
lista de fabricantes de Rambus que producen los módulos RIMM incluyen los más
importantes fabricantes de módulos de memoria. Se planea una variante de los
módulos RIMM para los PCs portátiles. La tecnología Direct Rambus también se
desarrolla para servidores de gran escala, estaciones de trabajo y aplicaciones
de comunicaciones.
