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Selección de componentes para
ensamble de equipos de cómputo
                M.C. Edgar Omar Bañuelos Lozoya
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Componentes del sistema
¿Qué es lo necesario para armar un PC
              básica?
•   Es el núcleo del sistema. Realmente es la PC; todo lo demá...
¿Qué es lo necesario para armar un PC
            básica? (2)
•   Es el principal medio de almacenamiento de archivos del ...
Tarjeta madre
Factor de forma
• Está constituido por las proporciones y el tamaño
  físicos de la tarjeta madre, y determina el tipo de
...
Factores de forma más conocidos
• Obsoletos:
   – Baby-AT.
   – AT normal.
   – LPX (no completamente estándar).

• Modern...
Factores de forma modernos
•   ATX.
     – Empleado en sistemas de escritorio estándar. Es el factor de forma más común
  ...
Factor de forma ATX
•   Es la evolución de los diseños Baby-AT y LPX. Mejorándolos en varios aspectos:
     – Panel de con...
Factor de forma Micro-ATX
• Es un paso evolutivo del ATX para sistemas más
  pequeños y menos costosos.

• El tamaño, redu...
Factor de forma Flex-ATX
• Complemento de la especificación Micro-ATX.

• Es una variante más pequeña, diseñada para
  equ...
Resumen de factores de forma ATX
Factor de forma   Anchura máxima   Profundidad máxima
     ATX          305 mm (12.0”)   ...
Factor de forma NLX
• La tarjeta madre se inserta en una tarjeta vertical. Esto
  significa que puede ser retirada del sis...
Actividades
• Investigar las características del factor de forma WTX.
  (subir entrada al blog) (5%).

• Investigar los pr...
Principales componentes de la
               tarjeta madre
•   Ranuras/sockets para procesador.
•   Conjunto de chips.
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Ranuras/sockets para
     procesador




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Ejemplo: Socket 7




• Diseñado para procesadores Pentium.
• 321 pines (distribuidos en un arreglo de 21 x 21).


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Conjunto de chips (chipset)
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Conjunto de chips (chipset) (2)
• La arquitectura más común de chipset se compone de dos
  chips, usualmente llamados nort...
Conjunto de chips (chipset) (2)




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North Bridge
•   Controla el flujo de datos entre el CPU, RAM y el puerto AGP.




•   Como se observa, el chip tiene un d...
South Bridge
•   Incorpora un número de diferentes funciones de controlador.

•   Se encarga de transferir los datos del d...
Fabricantes de chipset
•   Intel.
•   SiS.
•   nVidia.
•   ATI.
•   Ali
•   AMD
•   VIA (taiwanesa, actual líder del merca...
Recordando… bus
•   Ruta común a través de la cual los datos pueden viajar dentro de una
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Principales buses
•   Bus del procesador.
     – También llamado bus frontal (FSB).
     – Es el de mayor velocidad del si...
Capas de un sistema PC




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Capas de un sistema PC (2)
•   Los programas de aplicación se comunican con el sistema operativo mediante lo
    que se co...
BIOS
•   Siglas de Sistema Básico de Entrada/Salida.

•   Es una colección de programas incrustados en uno o más chips; es...
Funciones principales de la BIOS
•   POST. (Power On Self Test - AutoTest de Encendido). Es la serie de comprobaciones
   ...
Tipos de chips ROM
• ROM. Memoria de sólo lectura.

• PROM. Memoria programable de sólo lectura.

• EPROM. PROM borrable.
...
Principales fabricantes de
               BIOS
•   AMI.
•   Award.
•   Microid Research (MR).
•   Phoenix.




           ...
Ejemplo de distribución de
componentes en una tarjeta madre.
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Apuntes Unidad 03

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  1. 1. Selección de componentes para ensamble de equipos de cómputo M.C. Edgar Omar Bañuelos Lozoya omar.itparral@gmail.com Noviembre, 2009
  2. 2. Componentes del sistema
  3. 3. ¿Qué es lo necesario para armar un PC básica? • Es el núcleo del sistema. Realmente es la PC; todo lo demás se conecta a ella y controla al sistema entero. – Tarjeta madre. • Es referido a menudo como el “motor” de la computadora. También se conoce como CPU (Unidad Central de Procesamiento) – Procesador. • Es de tipo de acceso aleatorio. Contiene todos los programas y datos que el procesador usa en un momento dato. – Memoria RAM. • Es el “armazón” que aloja la tarjeta madre, la fuente de poder, las unidades de disco, las tarjetas adaptadoras y el resto de los componentes del sistema. – Gabinete (chasis). • Proporciona electricidad a cada una de las partes de la PC. – Fuente de poder. AC-Unidad03 3
  4. 4. ¿Qué es lo necesario para armar un PC básica? (2) • Es el principal medio de almacenamiento de archivos del sistema. – Disco duro. • Son dispositivos de medio óptico removible de alta capacidad. – Unidad CD/DVD. • Es el dispositivo principal para que el usuario se comunique y tenga control sobre el sistema. – Teclado. • Aunque en el mercado actual existen varios tipos de dispositivos apuntadores, este es el primero y más popular de todos ellos. – Ratón. • Controla la información que usted puede ver en el monitor. – Tarjeta de vídeo. • Además: – Monitor (pantalla), Tarjeta de sonido, Altavoces (bocinas), Tarjeta de red. AC-Unidad03 4
  5. 5. Tarjeta madre
  6. 6. Factor de forma • Está constituido por las proporciones y el tamaño físicos de la tarjeta madre, y determina el tipo de gabinete en el que ésta puede ser instalada. • Algunos son estándares (lo que significa que todas las tarjetas madre con el mismo factor son intercambiables), mientras que otros no lo son realmente y, por lo tanto, no son intercambiables. AC-Unidad03 6
  7. 7. Factores de forma más conocidos • Obsoletos: – Baby-AT. – AT normal. – LPX (no completamente estándar). • Modernos: – ATX. – Micro-ATX. – Flex-ATX. – NLX. – WTX. • El resto: – Diseños no estándar (de propietario). AC-Unidad03 7
  8. 8. Factores de forma modernos • ATX. – Empleado en sistemas de escritorio estándar. Es el factor de forma más común en la actualidad y también el de diseño más flexible. • Micro-ATX. – Sistemas de escritorio o minitorre de bajo precio. • Flex-ATX. – Sistemas pequeños de escritorio o minitorre de más bajo precio. • NLX. – Sistemas de escritorio o minitorre para oficinas; con tarjeta Ethernet 10/100 integrada; de fácil y rápido mantenimiento. • WTX. – Estaciones de trabajo de alto rendimiento, servidores medianos. AC-Unidad03 8
  9. 9. Factor de forma ATX • Es la evolución de los diseños Baby-AT y LPX. Mejorándolos en varios aspectos: – Panel de conectores de E/S externo, integrado y de doble altura. • Evita la necesidad de cables que vayan de los conectores internos a la parte trasera del gabinete, como sucedía en los Baby-AT. – Conector interno de suministro eléctrico de una sola posición. • Incluye un conector recubierto de una sola posición, fácil de conectar y que no puede ser conectado incorrectamente. Esto evita volar la tarjeta madre por colocarlo al revés, como podía suceder en los Baby-AT. – Memoria y procesador reubicados. • De tal forma que ofrezcan un acceso más fácil, sin necesidad de quitar alguna de las tarjetas instaladas. Se reubican muy cerca de la fuente de poder y del ventilador principal del sistema, favoreciendo el flujo de aire y dando espacio para el uso de un enorme disipador pasivo de calor sobre el procesador. – Conectores internos de E/S reubicados. • Los conectores para unidades de disco duro y flexible se colocaron cerca de las bahías para las unidades. Esto permite que los cables correspondientes sean mucho más cortos y el acceso a los conectores no requiera del retiro de tarjetas o unidades. – Enfriamiento mejorado. • El diseño ATX en principio especificaba que el ventilador debía insuflar el gabinete, y no sacar aire de él. Este flujo inverso, o diseño de presión positiva, presuriza el gabinete, lo cual minimiza la intrusión y acumulación de polvo. Recientemente se revisó la especificación y la mayoría de los ventiladores de sistemas ATX funcionan en la forma convencional: extrayendo el aire del gabinete, lo cual se conoce como diseño de presión negativa. – Costo más bajo de fabricación. • El diseño ATX emplea un solo conector de suministro eléctrico y permite el uso de cables internos para unidades más cortos. Todo esto contribuye a reducir el costo de la tarjeta madre y del sistema completo, incluyendo, desde luego, al gabinete y a la fuente de poder. AC-Unidad03 9
  10. 10. Factor de forma Micro-ATX • Es un paso evolutivo del ATX para sistemas más pequeños y menos costosos. • El tamaño, reducido si se compara con la ATX estándar, permite el uso de un gabinete, una tarjeta madre y una fuente de poder (SFX, opcional) más pequeños, lo que reduce su costo. • Presenta compatibilidad hacia atrás con el factor de forma ATX y puede ser empleado en gabinetes ATX de tamaño normal. AC-Unidad03 10
  11. 11. Factor de forma Flex-ATX • Complemento de la especificación Micro-ATX. • Es una variante más pequeña, diseñada para equipos sumamente baratos, caseros, pequeños y dirigidos a usuarios menos especializados. • Admite sólo procesadores de socket, no de ranura. AC-Unidad03 11
  12. 12. Resumen de factores de forma ATX Factor de forma Anchura máxima Profundidad máxima ATX 305 mm (12.0”) 244 mm (9.6”) Mini-ATX 284 mm (11.2”) 208 mm (8.2”) Micro-ATX 244 mm (9.6”) 244 mm (9.6”) Flex-ATX 229 mm (9.0”) 191 mm (7.5”) AC-Unidad03 12
  13. 13. Factor de forma NLX • La tarjeta madre se inserta en una tarjeta vertical. Esto significa que puede ser retirada del sistema sin perturbar la disposición de la tarjeta vertical o alguna de las tarjetas de expansión. • No tiene, literalmente, cables internos o conectores en ella, estos se conectan a la tarjeta vertical. • Es posible deslizar la tarjeta madre sin desconectar un solo cable o conector. • Su diseño facilita y agiliza el servicio, ya que es posible reemplazar e intercambiar componentes rápidamente. AC-Unidad03 13
  14. 14. Actividades • Investigar las características del factor de forma WTX. (subir entrada al blog) (5%). • Investigar los principales fabricantes (al menos cuatro) de tarjetas madre y el nombre y características de su producto estrella (incluyendo precio). Agregar una tabla comparativa con al menos 5 aspectos (subir entrada al blog) (10%). • NOTA. La redacción debe ser en forma de análisis, no copy-paste directo, incluyan referencias al final de la entrada. AC-Unidad03 14
  15. 15. Principales componentes de la tarjeta madre • Ranuras/sockets para procesador. • Conjunto de chips. • Bus del sistema y de e/s. • Ranuras para memoria. • Ranuras de expansión. • BIOS. AC-Unidad03 15
  16. 16. Ranuras/sockets para procesador AC-Unidad03 16
  17. 17. Ejemplo: Socket 7 • Diseñado para procesadores Pentium. • 321 pines (distribuidos en un arreglo de 21 x 21). AC-Unidad03 17
  18. 18. Conjunto de chips (chipset) Un solo Generador de reloj Controlador de bus Cronómetro del sistema Controles DMA … chip • Es en sí el núcleo de la tarjeta madre… dos tarjetas madre con conjunto de chips idénticos funcionan exactamente igual. • Constituye la conexión entre el procesador (cerebro) y todo lo demás (médula espinal y demás ramificaciones nerviosas). • Determina el tipo de procesador y su velocidad; la velocidad de los buses; el tipo, cantidad y la velocidad de la memoria, y más… AC-Unidad03 18
  19. 19. Conjunto de chips (chipset) (2) • La arquitectura más común de chipset se compone de dos chips, usualmente llamados north y south bridges. • El north bridge y el south bridge se conectan por un bus que comunmente es llamado canal de enlace (link channel): AC-Unidad03 19
  20. 20. Conjunto de chips (chipset) (2) AC-Unidad03 20
  21. 21. North Bridge • Controla el flujo de datos entre el CPU, RAM y el puerto AGP. • Como se observa, el chip tiene un disipador grande de calor por que comúnmente se sobrecalienta debido a la gran cantidad de tráfico de datos que pasa por él. • Aunque AGP se considera un puerto de E/S, en contraste con otros dispositivos E/S el AGP se conecta al north bridge para estar lo más cerca posible a la RAM. Lo mismo pasa con el PCI Express X16, el cual es el remplazo del AGP en las tarjetas madre modernas. AC-Unidad03 21
  22. 22. South Bridge • Incorpora un número de diferentes funciones de controlador. • Se encarga de transferir los datos del disco duro y otros dispositivos E/S hacia el north bridge utilizando el link channel. • Físicamente está localizado cerca de las ranuras PCI. AC-Unidad03 22
  23. 23. Fabricantes de chipset • Intel. • SiS. • nVidia. • ATI. • Ali • AMD • VIA (taiwanesa, actual líder del mercado) AC-Unidad03 23
  24. 24. Recordando… bus • Ruta común a través de la cual los datos pueden viajar dentro de una computadora. • Esta ruta es usada con fines de comunicación entre componentes y puede ser establecida entre dos o más elementos de una computadora. • La PC organiza sus buses en una jerarquía. • Son jerárquicos porque cada bus se conecta con el bus más rápido siguiente. • Todos los dispositivos del sistema están conectados con uno de los buses, y algunos dispositivos (principalmente el conjunto de chips) actúan como puentes entre los distintos buses. AC-Unidad03 24
  25. 25. Principales buses • Bus del procesador. – También llamado bus frontal (FSB). – Es el de mayor velocidad del sistema. – Es empleado por el procesador para transferir información entre la caché y la memoria principal y el North Bridge. • Bus AGP. – Asociado al puerto AGP (Puerto Acelerado de Gráficos). – Bus de alta velocidad diseñado específicamente para una tarjeta de video. – Esta conectado al North Bridge. • Bus PCI. – Asociado a los puertos PCI (Interfaz de Componentes Periféricos). – Conectado, en la mayoría de las tarjetas madre, a una colección de cuatro o cinco ranuras. – Las ranuras PCI permiten conectar periféricos de alta velocidad como tarjetas de red, tarjetas de sonido, etc. • Bus ISA – Asociado a los puertos ISA (Arquitectura Estándar de la Industria). – Obsoleto. AC-Unidad03 25
  26. 26. Capas de un sistema PC AC-Unidad03 26
  27. 27. Capas de un sistema PC (2) • Los programas de aplicación se comunican con el sistema operativo mediante lo que se conoce como una API (Interfaz para Programación de Aplicaciones). • El sistema operativo se articula con la capa del BIOS, de tal forma que el sistema operativo nunca se comunica directamente con el hardware; en su lugar, debe recurrir siempre al controlador apropiado. • Normalmente es responsabilidad del fabricante de hardware proporcionar controladores para sus dispositivos. • Dado que el sistema operativo percibe a la capa del BIOS siempre igual, no importa cuál hardware esté detrás de ella (o abajo, según el punto de vista). Gracias a ello es posible tener el mismo sistema operativo funcionando en una gran variedad de PCs. • En resumen, depende de la BIOS cubrir las diferencias entre el hardware específico, de manera que el sistema operativo (y, subsecuentemente, la aplicación) pueda ejecutarlo. AC-Unidad03 27
  28. 28. BIOS • Siglas de Sistema Básico de Entrada/Salida. • Es una colección de programas incrustados en uno o más chips; esa colección es lo primero que se carga cuando arranca su computadora; antes, incluso, que el sistema operativo. • Describe a todos los controladores de un sistema funcionando conjuntamente para actuar como una interfaz ente el hardware y el software del sistema operativo. • Parte de la BIOS está quemada (grabada) en un chip ROM (memoria de tipo no volátil de sólo lectura) de la tarjeta madre. Ésta es la parte central de la BIOS; pero también incluye los chips ROM instalados en tarjetas adaptadoras (como el de una tarjeta de vídeo), así como al software en RAM proveniente de disco (controladores de dispositivos). AC-Unidad03 28
  29. 29. Funciones principales de la BIOS • POST. (Power On Self Test - AutoTest de Encendido). Es la serie de comprobaciones que una computadora hace con sus dispositivos al iniciar el sistema. El procedimiento POST comprueba que los dispositivos como unidades de disco, memorias, teclado y otros, funcionen correctamente. • Programa Setup. Programa operado por menú que se activa al oprimir una tecla especial durante la POST. Mediante este programa es posible configurar la tarjeta madre y el conjunto de chips, la fecha y la hora, contraseñas, secuencia de unidades de arranque, entre otros. • Cargador de instrucciones de arranque. Una rutina que lee las unidades de disco en busca de un sector de arranque maestro válido. Este programa continúa el proceso de inicio cargando el sector de arranque, el cual carga los archivos nucleares del sistema operativo. • BIOS. Colección de controladores usados para actuar como una interfaz básica entre el sistema operativo y el hardware cuando el sistema arranca o cuando está funcionando. AC-Unidad03 29
  30. 30. Tipos de chips ROM • ROM. Memoria de sólo lectura. • PROM. Memoria programable de sólo lectura. • EPROM. PROM borrable. • EEPROM. PROM borrable eléctricamente, también conocida como ROM flash. Hoy en día es el chip más común para guardar las rutinas de la BIOS de la tarjeta madre. Independientemente del tipo de ROM empleada por un sistema, los datos almacenados en ella son no volátiles, y como tales permanecerán indefinidamente, a menos que sean borrados o sobrescritos intencionalmente (en los casos en que esto sea posible). AC-Unidad03 30
  31. 31. Principales fabricantes de BIOS • AMI. • Award. • Microid Research (MR). • Phoenix. AC-Unidad03 31
  32. 32. Ejemplo de distribución de componentes en una tarjeta madre.
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