La Placa Base
La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen lacomputadora u ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar un pc de escritorio u 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.
Componentes De La Placa Base
- Conectores De Entrada Y Salida
La placa madre de un equipo tiene un cierto número de conectores de entrada/salida ubicados en el "panel trasero".
La mayoría de las placas madre tienen los siguientes conectores:
· Puerto de serie, que utiliza un conector DB9 para conectar dispositivos más antiguos,
· Puerto paralelo, que utiliza un conector DB25 para conectar principalmente impresoras antiguas,
· Puertos USB (1.1, baja velocidad, o 2.0, alta velocidad) para conectar periféricos más recientes,
· Conector RJ45 (denominado Puerto LAN o Puerto Ethernet) para conectar el equipo a una red. Interactúa con una tarjeta de red que se encuentra en la placa madre,
· Conector VGA (denominado SUB-D15), utilizado para conectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjeta gráfica integrada,
· Enchufes hembra (Entrada de línea, Salida de línea y micrófono) para conectar altavoces, un sistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono. Este conector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.
· Fuente De Alimentación
· La fuente de poder es una fuente eléctrica, un artefacto activo que puede proporcionar corriente eléctrica gracias a la generación de una diferencia de potencial entre sus bornes. Se diseña a partir de una fuente ideal, que es un concepto utilizado en la teoría de circuitos para analizar el comportamiento de los componentes electrónicos y los circuitos reales.
La fuente de alimentación se encarga de convertir la tensión alterna de la red industrial en una tensión casi continua. Para esto consta de un rectificador, fusibles y otros componentes que le permiten recibir la electricidad, regularla, filtrarla y adaptarla a las necesidades de la computadora.
Ranura De Expansión
Una ranura de expansión (también llamada slot de expansión) es un elemento de la placa base de un ordenador que permite conectar a ésta una tarjeta adicional o de expansión, la cual suele realizar funciones de control de dispositivos periféricos adicionales, tales como monitores, impresoras o unidades de disco. En las tarjetas madre del tipo LPX las ranuras de expansión no se encuentran sobre la placa sino en un conector especial denominado riser card.
Las ranuras están conectadas entre sí. Una computadora personal dispone generalmente de ocho unidades, aunque puede llegar hasta doce.
Tipos De Ranura
Ranuras ISA:
Las ranuras ISA (Industry Standard Architecture) hacen su aparición de la mano de IBM en 1980 como ranuras de expansión de 8bits (en la imagen superior), funcionando a 4.77Mhz (que es la velocidad de pos procesadores Intel 8088).
Se trata de un slot de 62 contactos (31 por cada lado) y 8.5cm de longitud.
Su verdadera utilización empieza en 1983, conociéndose como XT bus arquitectura. En el año 1984 se actualiza al nuevo estándar de 16bits, conociéndose como AT bus arquitectura.
Ranuras EISA:
Movido más que nada por la necesidad de ofrecer unos gráficos de mayor calidad (sobre todo para el mercado de los
videojuegos, que ya empezaba a ser de una importancia relevante), nace en 1989 el bus VESA El bus VESA (Video Electronics Standards Association) es un tipo de bus de datos, utilizado sobre todo en equipos diseñados para el procesador Intel 80486. Permite por primera vez conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador.
Este bus es compatible con el bus ISA (es decir, una tarjeta ISA se puede pinchar en una ranura VESA), pero mejora la calidad y la respuesta de las tarjetas gráficas, solucionando el problema de la insuficiencia de flujo de datos que tenían las ranuras ISA y EISA.
Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA eran enormes, lo que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj y con menor longitud y mayor versatilidad, hizo desaparecer al VESA. A pesar de su compatibilidad con las tarjetas anteriores, en la práctica, su uso se limitó casi exclusivamente a tarjetas gráficas y a algunas raras tarjetas de expasión de memoria.
Ranuras VESA:
Movido más que nada por la necesidad de ofrecer unos gráficos de mayor calidad (sobre todo para el mercado de los
videojuegos, que ya empezaba a ser de una importancia relevante), nace en 1989 el bus VESA El bus VESA (Video Electronics Standards Association) es un tipo de bus de datos, utilizado sobre todo en equipos diseñados para el procesador Intel 80486. Permite por primera vez conectar directamente la tarjeta gráfica al procesador.
Este bus es compatible con el bus ISA (es decir, una tarjeta ISA se puede pinchar en una ranura VESA), pero mejora la calidad y la respuesta de las tarjetas gráficas, solucionando el problema de la insuficiencia de flujo de datos que tenían las ranuras ISA y EISA.
Su estructura consistía en una extensión del ISA de 16 bits. Las tarjetas de expansión VESA eran enormes, lo que, junto a la aparición del bus PCI, mucho más rápido en velocidad de reloj y con menor longitud y mayor versatilidad, hizo desaparecer al VESA. A pesar de su compatibilidad con las tarjetas anteriores, en la práctica, su uso se limitó casi exclusivamente a tarjetas gráficas y a algunas raras tarjetas de expasión de memoria.
Ranuras PCI:
En el año 1990 se produce uno de los avances mayores en el desarrollo de los ordenadores, con la salida del bus PCI (Peripheral Component Interconnect).
Se trata de un tipo de ranura que llega hasta nuestros días (aunque hay una serie de versiones), con unas especificaciones definidas, un tamaño menor que las ranuras EISA (las ranuras PCI tienen una longitud de 8.5cm, igual que las ISA de 8bits), con unos contactos bastante más finos que éstas, pero con un número superior de contactos (98 (49 x cara) + 22 (11 x cara), lo que da un total de 120 contactos).
Con el bus PCI por primera vez se acuerda también estandarizar el tamaño de las tarjetas de expansión (aunque este tema ha sufrido varios cambios con el tiempo y las necesidades). El tamaño inicial acordado es de un alto de 107mm (incluida la chapita de fijación, o backplate), por un largo de 312mm. En cuanto al backplate, que se coloca al lado contrario que en las tarjetas EISA y anteriores para evitar confusiones, también hay una medida estándar (los ya nombrados 107mm), aunque hay una medida denominada de media altura, pensada para los equipos extraplanos.
Ranuras PCIX:
El puerto AGP (Accelerated Graphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las gráficas PCI. Sus especificaciones parten de las del bus PCI 2.1, tratándose de un bus de 32bits. Con el tiempo has salido las siguientes versiones:
- AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas. - AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.
Se utiliza exclusivamente para tarjetas gráficas y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la placa base. Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en principio de las ranuras PCI (la primera a partir del Northbridge), y según su tipo se pueden deferenciar por la posición de una pestaña de control que llevan.
Ranuras AGP:
El puerto AGP (Accelerated Graphics Port) es desarrollado por Intel en 1996 como puerto gráfico de altas prestaciones, para solucionar el cuello de botella que se creaba en las gráficas PCI. Sus especificaciones parten de las del bus PCI 2.1, tratándose de un bus de 32bits. Con el tiempo has salido las siguientes versiones:
- AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 266 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 532 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas. - AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V.
Se utiliza exclusivamente para tarjetas gráficas y por su arquitectura sólo puede haber una ranura AGP en la placa base. Se trata de una ranura de 8cm de longitud, instalada normalmente en principio de las ranuras PCI (la primera a partir del Northbridge), y según su tipo se pueden deferenciar por la posición de una pestaña de control que llevan.
borde de la placa base a la Izda.
borde de la placa base a la Izda.
borde de la placa base a la Izda.
Las primeras (AGP 1X y 2X) llevaban dicha pestaña en la parte más próxima al borde de la placa base, mientras que las actuales (AGP 8X compatibles con 4X) lo llevan en la parte más alejada de dicho borde.
Existen dos tipos más de ranuras: Unas que no llevan esta muesca de control y otras que llevan las dos muescas de control. En estos casos se trata de ranuras compatibles con AGP 1X, 2X y 4X (las ranuras compatibles con AGP 4X - 8X llevan siempre la pestaña de control).
Es muy importante la posición de esta muesca, ya que determina los voltajes suministrados, impidiendo que se instalen tarjetas que no soportan algunos voltajes y podrían llegar a quemarse.
Con la aparición del puerto PCIe en 2004, y sobre todo desde 2006, el puerto AGP cada vez está siendo más abandonado, siendo ya pocas las gráficas que se fabrican bajo este estándar.
A la limitación de no permitir nada más que una ranura AGP en placa base se suma la de la imposibilidad (por diferencia de velocidades y bus) de usar en este puerto sistemas de memoria gráfica compartida, como es el caso de TurboCaché e HyperMemory.
Ranuras PCIe:
Las ranuras PCIe (PCI-Express) nacen en 2004 como respuesta a la necesidad de un bus más rápido que los PCI o los AGP (para gráficas en este caso). Su empleo más conocido es precisamente éste, el de slot para tarjetas gráficas (en su variante PCIe x16), pero no es la única versión que hay de este puerto, que poco a poco se va imponiendo en el mercado, y que, sobre todo a partir de 2006, ha desbancado prácticamente al puerto AGP en tarjetas gráficas. Entre sus ventajas cuenta la de poder instalar dos tarjetas gráficas en paralelo (sistemas SLI o CrossFire) o la de poder utilizar memoria compartida (sistemas TurboCaché o HyperMemory), además de un mayor ancho de banda, mayor suministro de energía (hasta 150 watios).
este tipo de ranuras no debemos confundirlas con las PCIX, ya que mientras que éstas son una extensión del estándar PCI, las PCIe tienen un desarrollo totalmente diferente.
El zócalo de CPU
Es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa base.
El chipset
una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, tarjeta gráfica,unidad de almacenamiento secundario, etc.).
Un reloj:
regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos.
La CMOS:
una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad.
La pila de la CMOS:
proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas.
La BIOS:
un programa registrado en una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean memorias flash). Este programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del MBR (Master Boot Record), o registradas en un disco duro o SSD, cuando arranca el sistema operativo. Actualmente los ordenadores modernos sustituyen el MBR por el GPT y la BIOS por Extensible Firmware Interface.
El bus (también llamado bus interno o en inglés front-side bus'): conecta el microprocesador al chipset, está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath.
El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.
El bus de expansión (también llamado bus I/O):
une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión.
Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen:
Los puertos PS2
para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a desaparecer a favor del USB
Los puertos serie
por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.
Los puertos paralelos
por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras.
Los puertos USB
(en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar periféricos recientes.
Los conectores RJ45
para conectarse a una red informática.
Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del monitor de la computadora.
Los conectores IDE o Serial ATA
para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido y unidades de disco óptico.
Los conectores de audio
para conectar dispositivos de audio, tales como altavoces o micrófonos.
