La Placa Base. Estructura.

8 dic 2007

Estrutura de una placa Base: Podemos definir la Placa Base, también llamada tarjeta madre o Board (en inglés motherboard, mainboard ) como un circuito impreso cuya función es proveer las conexiones lógicas y eléctricas entre todas las tarjetas y chips que forman parte del sistema y de definir la relación que existe entre ellos. Existen múltiples factores de forma para las placas madres. En general, la mayoría de los fabricantes se adaptan a los factores de forma que toman las placas madres de las computadoras compatibles con IBM (incluso las Macintosh y las Sun). Algunos factores de forma son:

  1. PC/XT - fue creada por IBM para las primeras computadoras hogareñas. La especificación era abierta, por lo tanto múltiples desarrolladores se basaron en esta convirtiéndose así en un estándar de facto. Tamaño: 8,5 × 11" 216 × 279 mm.
  2. AT (Advanced Technology) - fue creada por IBM para las sucesoras de las PC/XT. Fueron muy populares en el tiempo de los microprocesadores 80386. Tamaño:12×11"–13" 05×279–330mm.
  3. Baby AT - fue desarrollada por IBM en 1985 como sucesora de las AT. Fueron muy populares por su reducido tamaño. Tamaño: 8,5" × 10"–13" 216 mm × 254-330 mm.

El formato ATX ("siglas de Advanced Technology Extended') es presentado por Intel en 1995. Hasta hoy (2007) es el factor de forma más popular para las placas madre, con un tamaño de 12 pulgadas de ancho por 9,6 pulgadas de profundo, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS-232 en formato DE-9, la toma de joystick/midi DA-15 y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en algunos casos incluso la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y ratón. Fabricantes de placas madresLos tres principales fabricantes de placas madres son ASUS, Foxconn e Intel. Luego existen otros como AOpen, ASRock, BFG Technologies, Biostar, Chaintech, DFI, ECS, EPoX, eVGA, FIC, Gigabyte, Jetway, Mach Speed, Magic-Pro, MSI, Mercury, Shuttle, Soyo, Supermicro, Tyan, Universal abit (ABIT), VIA y XFX. Ejemplo: ASUS M2N32 WS Professional - Placa madre - ATX - nForce 590 SLI - AM2 Socket - UDMA133, Serial ATA-300 (RAID) - Fast Ethernet Componentes de una Placa Base Una placa madre típica en PC´s consiste de un gran circuito impreso que incluye como mínimo: · Zócalo o Slot de tipo ZIF: Este zócalo (llamado zócalo ZIF: zero insert force o fuerza de inserción cero ) es el lugar dónde conectamos el procesador a la Placa Base. No pasa desapercibido; es blanco y de gran tamaño, con un gran número de agujeros circulares. Dependerá del tipo de procesador que estemos montando, pero hoy por hoy lo más común es encontrarse un zócalo ZIF de tipo 7 ya que es el que soporta la gran mayoría de procesadores existentes hoy en el mercado. Intel (principal fabricante de microprocesadores) ha elaborado también una nueva generación diferente a la de Socket 7 (o Supersocket 7) denominada comúnmente como Slot. Dependiendo del tipo de procesador, llevará un número asociado (Slot 1, Slot 2, etc). Para la correcta situación del micro debemos advertir que tiene una de sus esquinas recortada y/o un punto con una pequeña marca que hace situación de la patilla 1. Esta marca ha de coincidir exactamente con la que tenemos en el zócalo para una correcta inserción. De todas formas el zócalo, debido a que tiene esa esquina recortada, le falta una patilla, de modo que no se puede insertar el micro en una mala posición por error. Estas advertencias se hacen para no forzar el micro si no entra con facilidad. Procederemos entonces a levantar la palanca que tiene el zócalo de la placa hasta dejarla en posición vertical; ahora es el momento de situar el zócalo en la placa y como hemos dicho, sin ejercer apenas fuerza. Tras verificar que está correctamente colocado, esto es, comprobando por todo el perímetro que no existen "pines" fuera del zócalo, pasaremos a bajar la palanca hasta dejarla enganchada en el saliente del zócalo.

CPU: CPU, abreviatura de Central Processing Unit (unidad de proceso central), se pronuncia como letras separadas. La CPU es el cerebro del ordenador. A veces es referido simplemente como el procesador o procesador central, la CPU es donde se producen la mayoría de los cálculos. En términos de potencia del ordenador, la CPU es el elemento más importante de un sistema informático. En los ordenadores personales y estaciones de trabajo pequeñas, la CPU está contenida en un solo chip llamadado microprocesador. Dos componentes típicos de una CPU son: La unidad de lógica/aritimética (ALU), que realiza operaciones aritméticas y lógicas. La unidad de control (CU), que extrae instrucciones de la memoria, las descifra y ejecuta, llamando a la ALU cuando es necesario.

El Chipset · Un chipset: Northbridge y Southbridge. El conjunto o juego de chips o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar. En los PC y otros sistemas el chipset está formado por 2 circuitos auxiliares al procesador principal: El puente norte se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria. Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el puente sur. El puente sur controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos. Cierto libro compara al Chipset con la médula espinal: una persona puede tener un buen cerebro, pero si la médula falla, todo lo de abajo no sirve para nada Puente norte El Northbridge ("puente norte" en español) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa madre. Recibe el nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX y por tanto no es un término utilizado antes de la aparición de este formato para ordenadores de sobremesa. Chip integrado es el conjunto de la placa base que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependendiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga. La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad, comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de sostener el bus frontal de alta velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHZ utilizado por ejemplo en el último Athlon XP, y el de 800 MHZ del Intel Prescott, nos damos cuenta de que es una tarea bastante exigente. Ademas en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo al sistema. Debido a esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un enfriador encima del Northbridge para mantenerlo bien refrigerado. Los Northbridges tienen un bus de datos de 64 bit en la arquitectura X86 y funcionan en frecuencias que van desde los 66Mhz de las primeras placas que lo integraban en 1998 hasta 1Ghz de los modelos actuales de SiS para procesadores AMD64 Puente sur También conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida - I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre. El southbridge no está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del northbridge - Puente Norte. La funcionalidad encontrada en los southbridges actuales incluye soporte para: Bus PCI Bus ISA SMBus Controlador DMA Controlador de Interrupcciones Controlador IDE (SATA o PATA) Puente LPC Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock Administración de potencia eléctrica - Power management (APM y ACPI) BIOS Interfaz de sonido AC97. · Chip SouthBridge VIA : Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El southbridge algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el 2007 los computadores personales (PC) gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como Super I/O. En los últimos modelos de placas el Southbridge se le intregra cada vez mayor número de dispositivos a conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA han desarrollado tecnologías como HyperTransport o Ultra V-Link respectivamente para evitar el efecto cuello de botella que se producia al usar como puente el bus PCI. OTROS COMPONENTES:

  • Slots, en donde la memoria principal es intalada (generalmente módulos DIMMs con memoria DRAM).
  • Chips de memoria no volátil (generalmente Flash ROM), que contiene la BIOS o el firmware del sistema.
  • Un reloj que produce señales de reloj para sincronizar varios componentes.
  • Conectores de energía para distribuirla entre los distintos dispositivos de la computadora . La electricidad se recibe desde la fuente eléctrica.
  • Puertos de conexión para dispositivos como los PS/2 para el ratón y el teclado.
  • Puertos de conexión USB.
  • También algunas placas madres incluyen dispositivos de enfriamiento como ventiladores.

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