Tarjeta madre

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Tarjeta madre

  1. 1. TARJETA MADREFABIAN ALFREDO FORERO GOMEZANGELO FABIAN PENAGOS GALINDO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FLORENCIA-CAQUETA 2013
  2. 2. TARJETA MADRE FABIAN ALFREDO FORERO GOMEZ ANGELO FABIAN PENAGOS GALINDOESPECIALIDAD EN SISTEMAS Y COMPUTACION DOCENTE WILDER BARVO PRECIADO INSTITUTO TECNICO INDUSTRIAL FLORENCIA-CAQUETA 2013
  3. 3. TABLA DE CONTENIDO PAG1. INRODUCCION............................................................................................. 42. OBJETIVO GENERAL................................................................................... 53. OBJETIVO ESPECIFICO.............................................................................. 64. ¿QUÉ ES TARJETA MADRE?...................................................................... 75. SUS COMPONTES....................................................................................... 7 5.1. CHIPSET DE CONTROL....................................................................... 8 5.2. EL PROCESADOR Y SU ZÓCALO....................................................... 9 5.3. SOCKET DEL PROCESADOR.............................................................. 9 5.4. SLOT PARA TARJETA DE EXPANSIÓN............................................. 10 5.5. ZÓCALO DE MEMORIA RAM............................................................... 11 5.5. COPROCESADOR MATEMÁTICO....................................................... 11 5.6. MEMORA CACHÉ................................................................................. 11 5.7. CONECTORES DE ALIMENTACIÓN, PANEL Y ALTA VOZ................ 12 5.8. CONECTORES INTERNOS.................................................................. 12 5.9. PUERTO RATÓN Y TECLADO............................................................. 12 5.10. CONECTORES, SERIES Y PARALELOS........................................... 13 5.11. CONECTORES IDE............................................................................. 13 5.12. CONECTORES DE DISQUETES........................................................ 13 5.13. RELOJ Y ROM-BIOS........................................................................... 14 5.14. JUMPER O PUENTE........................................................................... 14 5.15. JUMPERES DE CONFIGURACIÓN.................................................... 14 5.16. CONTROLADORA DE DISCO............................................................ 15 5.17. NORTHBRIGE..................................................................................... 15 5.18. SOUTHBRIGE..................................................................................... 15 5.19. PANEL FRONTAL............................................................................... 15 5.20. SERIAL ATA........................................................................................ 15 5.21. E-SATA................................................................................................ 16 5.22. SUJECIONES DE SEPARADOR........................................................ 16 5.23. REGULADOR DE CORRIENTE.......................................................... 16 5.24. TIPO DE BUSES................................................................................. 16 5.24.1. Bus de datos............................................................................ 16 5.24.2. Bus de dirección...................................................................... 16 5.24.3. Bus de control.......................................................................... 17 5.24.3. Bus de expansión.................................................................... 17 5.24.4. Bus del sistema........................................................................ 17 5.24.5. Bus interno de la placa............................................................ 176. TIPOS DE TARJETAS................................................................................... 17 6.1. ATX........................................................................................................ 17 6.2. AT Ó BABY-AT...................................................................................... 17 6.3. MICROATX............................................................................................ 18 6.4. LPX........................................................................................................ 187. PLACA MULTIPROCESADOR...................................................................... 187.1. MODO ASIMÉTRICO............................................................................ 18 7.2. MODO SIMÉTRICO............................................................................... 188. DIMENSIONES DE TARJETA MADRE......................................................... 189. CARACTERÍSTICAS A TENER EN CUENTA............................................... 19
  4. 4. 10. CONCLUSION............................................................................................. 2011. BOBLIOGRAFIA.......................................................................................... 21
  5. 5. 1. INTRODUCCIONEn este trabajo se tiene la finalidad de demostrar cómo funciona la tarjeta madre ysus componentes, para dar un paso más acerca del componente que permite que elcomputador pueda seguir las órdenes que le dé el usuario.
  6. 6. 2. OBEJETIVO GENERALfuncionamiento de la tarjeta madrefuncionamiento de los componentes de la tarjeta madre
  7. 7. 3. OBJETIVO ESPECIFICO cómo funciona la tarjeta madre como interactúa la tarjeta madre que componentes integran la tarjeta madre
  8. 8. 4.TARJETA MADRELa placa base o placa madre, es la parte más importante, siendo la que determina laarquitectura interna del PC. De hecho, está concebida de manera que pueda recibirun cierto tipo de procesador y funcionar a una frecuencia determinada. La cantidadde memoria instalable en el ordenador, depende igualmente del número deemplazamientos previstos en la placa base. El número y el tipo de tarjetas deampliación que pueden emplearse, dependen de la cantidad de conectores y deltipo de bus presentes en la tarjeta. En la mayoría de los casos, contiene loscomponentes principales: procesador, memoria, bus, reloj, controlador de teclado,etc. Las placas bases, existen en diferentes formas y con diversos conectores paraperiféricos. Los fabricantes han ido definiendo varios estándares que agrupanrecomendaciones sobre tamaño y disposición de los elementos sobre ellas.Se divide en dos secciones, el puente norte (northbridge) y el puente sur(southbridge). El primero gestiona la interconexión entre el microprocesador, lamemoria RAM y la unidad de procesamiento gráfico; y el segundo entre losperiféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o lasunidades de disco óptico. 5. SUS COMPONENTES SON:  Chipset de control  El procesador y su zócalo  Socket del procesador  Slot para tarjetas de expansión  Zócalo de memoria RAM  Zócalo de procesadores  Coprocesador matemático
  9. 9.  Memoria caché  Conectores de alimentación, panel y alta voz  Conectores internos  Puerto ratón y teclado  Conectores, series y paralelos  Conectores ID  Conectores de disquetera  Reloj y rom-bios  Jumper o puente  Jumperes de configuración  Controladora de discos  Northbridge  Southbrige  Panel frontal  Serial ata  E-sata  Sujeciones del disparador  Regulador de corriente  Tipos de buses 5.1. CHPSET DE CONTROLUna serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entrelos diferentes componentes de la computadora. Se encargan de controlardeterminadas funciones del ordenador, como la forma en que inter-acciona elmicroprocesador con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI, AGP, USBAntes estas funciones eran relativamente sencillas de realizar, por lo que el chipset,era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar unaplaca base. Sin embargo, la llegada de micros más complejos como los Pentium olos Athlon, además de nuevas tecnologías en memorias y caché, le ha hecho cobrarprotagonismo, en ocasiones incluso exagerado. De la calidad y características delchipset dependerán:· Obtener o no el máximo rendimiento del microprocesador.· Posibilidades de actualización del ordenador.· El uso de ciertas tecnologías más avanzadas de memoria y periféricos.
  10. 10. Debe destacarse el hecho de que el uso de un buen chipset no implica que la placabase en conjunto sea de calidad. 5.2. EL PROCESADOR Y SU ZÓCALOEste elemento de la placa base está bien diferenciado y salta a la vista. 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. Seutiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad decomponentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los equipos dearquitectura propietaria, los integrados se sueldan sobre la placa base, comosucede en las consolas de videojuegos.El zócalo va soldado sobre la placa base de manera que tiene conexión eléctricacon los circuitos del circuito impreso. El procesador se monta de acuerdo a unospuntos de guía (borde de plástico, indicadores gráficos, pines o agujeros faltantes)de manera que cada pin o contacto quede alineado con el respectivo punto delzócalo. Alrededor del área del zócalo, se definen espacios libres, se instalanelementos de sujeción y agujeros, que permiten la instalación de dispositivos dedisipación de calor, de manera que el procesador quede entre el zócalo y esosdisipadores. 5.3. SOCKET DEL PROCESADOR
  11. 11. En procesadores más antiguos, el procesador iba soldado, sin posibilidad deintercambio. Para cambiar el procesador, había que cambiar la placa basecompleta. 5.4. SLOT PARA TARJETAS DE EXPANSIÓNSon unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducenlas tarje-tas de expansión (tarjeta de vídeo, de sonido, de red...). Según latecnología en que se basen presen-tan un aspecto externo diferente, con diferentetamaño y a veces incluso en distinto color.· Ranuras ISA: son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC.Los últimos modelos funcionan con 16 bits y ofrecen un máximo de 64MB/s,suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para unatarjeta de vídeo.· Ranuras Vesa Local Bus: un modelo de efímera vida: se empezó a usar en los486 y se dejó de usar en los primeros tiempos del Pentium. Son un desarrollo apartir de ISA, que puede ofrecer unos 160MB/s a un máximo de 40MHz.· Ranura AMR: Utilizada únicamente por los llamados “soft-módems” que utilizan lapotencia del procesador para eliminar algunos componentes y abaratar su precio.· Ranuras CNR: Una evolución de las ranuras AMR.· Ranuras PCI: el estándar actual. El modelo de 32 bits como máximo ofrece3,2GB/s a 100MHz, mientras que el modelo de 64 bits ofrece hasta 4.1GB/s a66MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas devídeo 3D.· Ranuras AGP: se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por loque sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice paratodos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI. Existenvarios modelos: 2x, 4x u 8x. La velocidad de transmisión de este último es de
  12. 12. 17GB/s. Todos estos modelos, son incompatibles tanto en su funcionamiento comoen la forma de la ranura.· Ranuras PCI Express: Estas son las que, por lo que parece, sustituirán a las AGPen el plazo de uno o dos años. Los primeros modelos no ofrecerán grandes mejorascon respecto a la AGP 8x, pero se cree que tendrán mucho mas campo para creceren el futuro.Las placas actuales, tienden a tener los máximos conectores PCI posibles usandouna ranura AGP para el vídeo. Cada vez menos placas tienen conectores ISA portemas de compatibilidad, ya que estas están totalmente desfasadas. 5.5. ZÓCALO DE MEMORIA RAMAl principio la memoria RAM se incorporaba en los PCs en zócalos de circuitointegrado donde sepinchaban. Posteriormente aparecieron módulos denominadosSIP que iban soldados a la placa base ytenían una memoria determinada.Actualmente los zócalos de memoria se pueden clasificar en 2 tipos:– SIMM (Single In Line Memory Module): Módulo de memoria de una sola línea,pueden ser de 30 o72 contactos.– DIMM (Dual In Line Memory Module): Módulo de memoria de doble línea, tiene178 contactos. 5.6. COPROCESADOR MATEMÁTICOEra un elemento opcional del ordenador, cuya misión era para realizar cálculosmatemáticos complejos a gran velocidad. Antiguamente existía un zócalo para
  13. 13. insertar este componente, aunque a partir del 486 el coprocesador matemático vaintegrado en el mismo encapsulado de procesador. 5.7. MEMORIA CACHÉUna memoria cache, llamada también a veces almacenamiento caché o RAMcaché, es una parte de memoria RAM estática de alta velocidad (SRAM) más que lalenta y barata RAM dinámica (DRAM) usada como memoria principal. La memoriacache es efectiva dado que los programas acceden una y otra vez a los mismosdatos o instrucciones. Guardando esta información en SRAM, la computadora evitaacceder a la lenta DRAM.5.8. CONECTORES DE ALIMENTACIÓN, PANEL Y ALTA VOZSon diversos conectores que se incluyen en una placa base y que se correspondencon los que trae la carcasa.– Conector de alimentación: puede ser de dos tipos AT y ATX y sólo tiene una formade conectarse.– Conector de panel y altavoz: Sirven para conectar el altavoz de la carcasa y paraconectar el pulsador de encendido, reset, suspendido y turbo.5.9. CONECTORES INTERNOS
  14. 14. Bajo esta denominación, englobamos a los conectores para dispositivos internos,como pueden ser la disquetera, el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, eincluso para los puertos serie, paralelo y de joystick si la placa no es de formatoATX.En las placas base antiguas, el soporte para estos elementos se realizaba medianteuna tarjeta auxiliar, llamada de Input/Output, como la de la foto de la siguientepágina; pero ya desde la época de los 486, se hizo común integrar los chipscontroladores de estos dispositivos en la placa base, o al menos, loscorrespondientes a discos duros y disquetera. 5.10. PUERTO RATÓN Y TECLADOConector de teclado y ratón: Existen dos versiones: DIN de 5 agujeros formando180º y el más actual mini DIN hembra de 6 agujeros.5.11. CONECTORES, SERIES Y PARALELOSEn las placas anteriores a Pentium la placa base no solía traer incorporados lospuertos, sin embargo en la actualidad todas los traen.Estos conectores se prolongan mediante un cable plano con conectores en losextremos para poder ser accesibles desde el exterior, estos conectores pueden ser:LTP1, com ½, com2, USB, etc. 1. Puerto del ratón y del teclado 2. Puerto serie. 3. Puerto paralelo. 4. RCA video. 5. USB (Universal Serial Bus). 6. Conectores Audio. 5.11. CONECTORES ID
  15. 15. Es donde se conectan todos los dispositivos IDE. En cada canal podemosconectar hasta dos dispositivos, en total podemos conectar cuatro. Siempreel que esta de color es el conector primario.5.12. CONECTORES DE DISQUETERAConector de 34 patillas.5.13. RELOJ Y ROM-BIOSEl Sistema Básico de Entrada/Salida o BIOS (Basic Input-Output System) esun código de software quelocaliza y reconoce todos los dispositivosnecesarios para cargar el sistema operativo en la RAM. Un programaregistrado en una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, perodesde hace tiempo se emplean memorias flash). Es un software muy básicoinstalado en la placa base que permite que esta cumpla su cometido.Un reloj en tiempo real (en inglés, real-time clock, RTC), es un reloj de unordenador, incluido en un circuito integrado.Que mantiene la hora actual.Aunque el término normalmente se refiere a dispositivos en ordenadorespersonales, servidores y sistemas embebidos, los RTCPs están presentes enla mayoría de los aparatos electrónicos que necesitan guardar el tiempoexacto. 5.14. JUMPER O PUENTEDicha unión de terminales cierra el circuito eléctrico del que forma parte.
  16. 16. El modo de funcionamiento del dispositivo, que es lo opuesto a laconfiguración por "software", donde de distinto modo se llega al mismoresultado: cambiar la configuración, o modo de operación del dispositivo,puesto que se utiliza para configurar diferentes opciones de operaciones detu ordenador. 5.15. JUMPERES DE CONFIGURACIÓNAntiguamente era muy utilizado para configurar velocidades y voltajes, poreso había decenas sobre una placa convencional. Hoy en día casi todo esautomático por lo que sus funciones son limitadas. Sin los jumperes, el discoduro, el lector de CD-ROM o disquetes, no funcionarían porque no tendríandefinido el rol de cada uno (Primario/Master/Maestro oSecundario/Esclavo/Slave). 5.16. CONTROLADORA DE DISCOSUn controlador de disco es el conjunto de circuitos integrados que tienen comofunción organizar la lectura y escritura en las unidades de disco de un PC. Estedispositivo envía la información que necesita el PC para interpretar los comandosque se soliciten. Se utilizan con las unidades de disquetes, con los discos duros,CD, DVD; en otros casos, está inserto en la placa madre. 5.17. NORTHBRIDGEEste es uno de los componentes que forman el mencionado chipset de la placabase. Es el más importante ya que es el encargado de trabajar entre el procesador,la memoria y la tarjeta grafica. Los más modernos tienen el aspecto de un autenticoprocesador tanto por tamaño como por el encapsulado y disipación de calor.5.18. SOUTHBRIGE
  17. 17. Es el otro componente del chipset, esta comunicado directamente con el northbrigepor el bus de la placa. Se encarga de los puertos PCI, controladoras IDE, puertosserie paralelo USB.5.19. PANEL FRONTALA través de estos conectores es posible encender la polaca base, hacer unreset del PC, estar informados de las operaciones de disco o estado desistema. Aquí se conectan todos los pulsadores y leds del frontal de la caja.5.20. SERIAL ATAEsta es la conexión que está dando el relevo de los IDE para las unidadesópticas. Es más pequeño y su consumo es menor. 5.21. E-SATAFue estandarizadoa mediados del 2004, con definiciones específicas de cables,conectores y requisitos de la señal para unidades E-SATA externas. El E-SATA secaracteriza por: Velocidad de SATA en los discos externos de 3.0 Gbps, la longitudde cable se restringe a dos metros; USB y firewire permiten mayores distancias. 5.22. SUJECIONES DEL DISPARADORLos disparadoresmás modernos, diseñados para disipar el calor de losprocesadores de velocidades superiores al gigahercio. Las sujeciones deldisparador van fijas al chasis de la placa de esta forma evitamos sobrecargar alsocket del procesador.
  18. 18. 5.23. REGULADOR DE CORRIENTELa mayoría de los micros necesitan una tensión para funcionar de 3,3 V,antiguamente requerían 5 V y había placas que tenían la compatibilidad con ambosmodelos. Con este regulador configurábamos el micro que íbamos a instalar. 5.24. TIPOS DE BUSESLos buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energíaentre dos puntos de la computadora. Los buses generales son los siguientes:5.24.1. BUS DE DATOS:son las líneas de comunicación por donde circulan losdatos externos e internos del microprocesador.5.24.2. BUS DE DIRECCIÓN:línea de comunicación por donde viaja la informaciónespecífica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo alque se hace referencia.5.24.3. BUS DE CONTROL:línea de comunicación por donde se controla elintercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos.5.24.4. BUS DE EXPANSIÓN:conjunto de líneas de comunicación encargado dellevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz(entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.5.24.5. BUS DEL SISTEMA:todos los componentes de la CPU se vinculan a travésdel bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y lamemoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. Lavelocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia delbus y el ancho del mínimo.5.24.6. BUS INTERNO DE LA PLACA: Front Side Bus ó FSB, este es el “ancho” delbus de la placa y depende directamente del chipset. Es muy importante ya que va acondicionar directamente, la frecuencia de funcionamiento de todos loscomponentes, muy especialmente el de la memoria y el microprocesador. 6. TIPOS DE TARJETASLas tarjetas madres o principales existen en varias formas y con diversosconectores para dispositivos, periféricos, etc. Los tipos más comunes de tarjetasson:6.1. ATXSon las más comunes y difundidas en el mercado, se puede decir que se estánconvirtiendo en un estándar y pueden llegar a ser las únicas en el mercadoinformático. Sus principales diferencias con las AT son las de más fácil ventilación ymenos enredo de cables, debido a la colocación de los conectores ya que el
  19. 19. microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de alimentación ylos conectores para discos cerca de los extremos de la placa. Además, reciben laelectricidad mediante un conector formado por una sola pieza.6.2. AT Ó BABY-ATBaby AT: Fue el estándar durante años, formato reducido del AT, y es incluso máshabitual que el AT por adaptarse con mayor facilidad a cualquier caja, pero loscomponentes están más juntos, lo que hace que algunas veces las tarjetas deexpansión largas tengan problemas. Poseían un conector eléctrico dividido en dospiezas a diferencias de las ATX que está formado por una sola pieza mencionadoanteriormente.6.3. MICROATX El formato microATX (también conocida como μATX) es un formato de placa basepequeño con un tamaño máximo de 9,6 x 9,6 pulgadas (244 mm x 244 mm)empleada principalmente en cajas tipo cubo y SFF. Debido a sus dimensiones sólotiene sitio para 1 o 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertosFireWire y USB2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas de discoduro y re grabadoras de DVD).6.4. LPXBasada en un diseño de Western Digital, permite el uso de cajas más pequeñas enuna placa ATX situando los slots de expansión en una placa especial llamadarisercard (una placa de expansión en sí misma, situada en un lateral de la placabase como puede verse en esta imagen). Este diseño sitúa a las placas deampliación en paralelo con la placa madre en lugar de en perpendicular.Generalmente es usado sólo por grandesEnsambladores como IBM, Compaq, HP o Dell, principalmente en sus equipos SFF(Small FormFormat o cajas de formato pequeño). Por eso no suelen tener más de 3slots cada uno.7. PLACA MULTIPROCESADOREste tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4,8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios zócalos demicroprocesador, lo que les permite conectar varios microprocesadores físicamentedistintos (a diferencia de los deProcesador de doble núcleo). Cuando hay dos procesadores en una placa base, haydos formas de manejarlos:
  20. 20. 7.1. MODO ASIMÉTRICODonde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelerael tratamiento, pero puede asignar una tarea a una unidad central de procesamiento,mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente.7.2. MODO SIMÉTRICO Llamado multiprocesamiento simétrico, donde cada tarea se distribuye de formasimétrica entre los dos procesadores.8. DIMENSIONES DE TARJETA MADRE•XT (8.5 × 11" or 216 × 279 mm)• AT (12 × 11"–13" o 305 × 279–330 mm)• Baby-AT (8.5" × 10"–13" o 216 mm × 254-330 mm)• ATX (Intel 1996; 12" × 9.6" o 305 mm × 244 mm)• EATX (12" × 13" o 305mm × 330 mm)• Mini-ATX (11.2" × 8.2" o 284 mm × 208 mm)• MicroATX (1996; 9.6" × 9.6" o 244 mm × 244 mm)• LPX (9" × 11"–13" o 229 mm × 279–330 mm)• Mini-LPX (8"–9" × 10"–11" o 203–229 mm × 254–279 mm)• NLX (Intel 1999; 8"–9" × 10"-13.6" o 203–229 mm × 254–345 mm)• FlexATX (Intel 1999; 9.6" × 9.6" o 244 × 244 mm Max.)• Mini-ITX (VIA Technologies 2003; 6.7" × 6.7" o 170 mm × 170 mm Max.; 100WMax.)• Nano-ITX (VIA Technologies 2004; 120 mm × 120 mm Max.)• BTX (Intel 2004; 12.8" × 10.5" o 325 mm × 267 mm Max.)• MicroBTX(Intel 2004; 10.4" × 10.5" o 264 mm × 267 mm Max.)*PicoBTX (Intel2004; 8.0" × 10.5" o 203 mm × 267 mm Max.)• WTX (Intel 1998; 14" × 16.75" o 355.6 mm × 425.4 mm)• ETX y PC/104, utilizados en sistemas embebidos.9. CARACTERÍSTICAS A TENER EN CUENTA• Velocidad que aguanta la ranura AGP o PCI Express.• Cantidad de memoria que se puede instalar, tipo de memoria, y si los slot sonduales.• Microprocesador que se puede instalar (sin actualizar BIOS).• Ranuras PCI o PCI Express.• Conectores de entrada/salida (USB, E-SATA. Etc.)
  21. 21. 10. CONCLUSIONESEl siguiente informe se realizó para aclarar el tema ó socializar la tarjeta madre, suscomponentes, entre otros. Para así llegar a un acuerdo sobre cómo funciona, yllegar a realizar un mantenimiento. Tener un manejo visual para luego tener unmanejo físico.
  22. 22. 11. BIBLIOGRAFIA

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