La Placa Base

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La Placa Base

  1. 1. LA PLACA BASE<br />
  2. 2. La placa base, placa madre, tarjeta madre o board (en inglés motherboard, mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la <br />que se conectan las demás partes de la computadora. Tiene instalados una serie de integrados, entre los que se encuentra el <br />Chipset que sirve como centro de conexión entre el procesador, la memoria ROM, los buses de expansión y otros dispositivos.<br />Va instalada dentro de un gabinete que por lo general esta hecho de lamina y tiene un panel para conectar dispositivos externos y<br /> muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro del gabinete.<br />La placa base además incluye un software llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas como: pruebas de los<br /> dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.<br />
  3. 3. Componentes de la placa base<br />Diagrama de una placa base típica.<br />
  4. 4. Una placa base típica admite los siguientes componentes:<br /><ul><li>Uno o varios conectores de alimentación: Por estos conectores una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes necesarios para su funcionamiento;
  5. 5. El zócalo de CPU (a menudo llamado socket): es un receptáculo que recibe el micro-procesador y le conecta con el resto de la microcomputadora;
  6. 6. Los conectores de RAM (ranura de memoria, en inglés memory slot) en número de 2, 3 o 4 en las placas base comunes;
  7. 7. El chipset: Uno o más circuitos electrónicos, que gestiona las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (microprocesador, memoria, disco duro, etc.) ;
  8. 8. Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos;
  9. 9. La CMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras que el equipo no está alimentado por electricidad ;
  10. 10. La pila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito;
  11. 11. La BIOS: un programa registrado en una memoria de solo lectura (ROM). Este programa es específico de la tarjeta y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del (en inglés master boot record), registrados en un (HDD), cuando arranca el equipo;
  12. 12. El bus (también llamado bus interno o en inglés (Front Side Bus (FSB)): Conecta el microprocesador al chipset;
  13. 13. El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal;
  14. 14. El bus de expansión (también llamado bus I/O): Une el microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión;
  15. 15. Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma PC 99: Estos conectores incluyen:
  16. 16. Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos,
  17. 17. Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas impresoras;
  18. 18. Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus); por ejemplo para conectar periféricos recientes
  19. 19. Los conectores RJ45 para conectarse a una red informática.
  20. 20. Los conectores VGA, para la conexión del monitor de la computadora
  21. 21. Los conectores IDE o Serial ATA I o II, para conectar dispositivos e almacenamiento tales como discos duros y discos ópticos;
  22. 22. Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio tales como altavoces o micrófono; </li></li></ul><li><ul><li>Los conectores (slots) de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión</li></ul> (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un micro-ordenador, por ejemplo, un<br /> tarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento de la pantalla 3D en el monitor).<br /> Estos puertos pueden ser puertos ISA (interfaz antigua), PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect)<br /> y los más recientes PCI Express. <br />Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos<br /> electrónicos para la gestión del video IGP (en inglés Integrated Graphic Processor), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps),<br /> evitando así la adición de tarjetas de expansión.<br />Los buses<br />Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía, entre dos puntos de la computadora.<br /> Los Buses Generales son los siguientes:<br /><ul><li>Bus de datos: Son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador
  23. 23. Bus de dirección: Línea de comunicación por donde viaja la información especifica sobre la localización de la dirección de </li></ul>memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia. <br /><ul><li>Bus de control: Línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad </li></ul>central y los periféricos. <br /><ul><li>Bus de expansión: Conjunto de líneas de comunicación encargada de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control</li></ul> a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal. <br /><ul><li>Bus del sistema: Todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos</li></ul> el microprocesador y la memoria principal que también involucra a la memoria cache de nivel 2. La velocidad de transferencia <br />del bus de sistema esta determinada por la frecuencia del clock del bus y el ancho del mínimo. <br />
  24. 24. Tipos<br />La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001, se pueden clasificar en 2 grupos:<br /><ul><li>Las placas base para procesadores AMD
  25. 25. Slot A Duron, Athlon
  26. 26. Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
  27. 27. Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion
  28. 28. Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron
  29. 29. Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX
  30. 30. Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
  31. 31. Socket F Opteron
  32. 32. Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
  33. 33. Socket AM3.
  34. 34. Las placas base para procesadores Intel
  35. 35. Slot 1: Pentium 3, Celeron
  36. 36. Socket 370: Pentium 3, Celeron
  37. 37. Socket 423: Pentium 4, Celeron
  38. 38. Socket 478: Pentium 4, Celeron
  39. 39. Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad
  40. 40. Socket 603 Xeon
  41. 41. Socket 604 Xeon
  42. 42. Socket 771 Xeon
  43. 43. LGA1366 Intel Core i7 </li></li></ul><li>Formatos<br />Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con los gabinetes que las contienen, de manera que desde los primeros<br /> computadores personales, se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de<br /> diversos componentes y las dimensiones físicas como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción<br /> y las características de los conectores.<br />
  44. 44. El formato más estandarizado es el:<br />ATX<br />El estándar ATX (Advanced Technology Extended) fue creado por Intel en 1995. Fue el primer cambio importante en muchos años<br />en el formato de las placas base de PC. ATX reemplazó completamente al antiguo estándar AT, convirtiéndose en el factor de forma<br /> estándar de los equipos nuevos. ATX resuelve muchos de los problemas que el estándar Baby-AT (la variante más común del AT)<br /> causaba a los fabricantes de sistemas. Otros estándares con placas más pequeñas (incluyendo microATX, FlexATX y mini-ITX)<br /> mantienen la distribución básica original pero con un tamaño de la placa y un número de slots de expansión menor. En 2003, Intel<br /> anunció un nuevo estándar, el BTX, que intenta ser un reemplazo del ATX, pero hasta febrero de 2006 el formato ATX sigue siendo<br /> el estándar utilizado por la mayoría de los fabricantes de PCmientras el BTX lo han adoptado solamente los fabricantes<br /> de equipos completos como Dell, Gateway y HP.<br />Las placas base ATX se hicieron muy populares a causa de las ventajas sobre el viejo formato AT.<br />Las especificaciones técnicas fueron publicadas por Intel en 1995 y actualizadas varias veces desde esa época, la versión más<br /> reciente es la 2.2 [1] publicada en 2004.<br />Una placa ATX de tamaño completo tiene un tamaño de 305 mm x 244 mm (12&quot; x 9.6&quot;). Esto permite que en algunas cajas ATX<br /> quepan también placas microATX.<br />Otra de las características de las placas ATX son el tipo de conector a la fuente de alimentación, el cual es de 20 ó 24 (20+4)<br /> contactos que permiten una única forma de conexión y evitan errores como con las fuentes AT (sus conectores P8 y P9 mal<br /> conectados podían quemar el equipo) y otro conector adicional llamado P4, de 4 contactos. También poseen un sistema de<br /> desconexión por software.<br />
  45. 45. Placa multi-procesadores<br />Una placa con dos procesadores:<br />Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesadores<br /> tienen varios zócalos de micro-procesador (socket), lo que les permite conectar varios micro-procesadores físicamente distintos (a <br />diferencia de los de procesador de doble núcleo).<br />Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos:<br /><ul><li>El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede
  46. 46. asignar una tarea a una CPU, mientras que el otro lleva a cabo a una tarea diferente.
  47. 47. El modo simétrico, llamado PSM (en inglés Symmetric MultiProcessing), donde cada tarea se distribuye de forma simétrica entre los
  48. 48. dos procesadores. </li></ul>El sistema operativo Linux fue el primero en gestionar la arquitectura de doble procesador en x86. Sin embargo, la gestión de varios<br /> procesadores existía ya antes en otras plataformas y otros sistemas operativos.<br />El sistema Linux 2.6.x maneja perfectamente multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de memoria no uniformemente <br />distribuida (NUMA).<br />Algunos fabricantes de placas base fabrican placas base que puede acoger hasta 8 procesadores (en el caso de Socket 939 <br />para procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para procesadores Intel Xeon).<br />

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