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Placa Madre

Una placa madre típica de una computadora de escritorio, consta de un microprocesador, de memoria principal, de puertos y conectores, etc. El resto de los dispositivos electrónicos como discos duros, tarjeta aceleradora de gráficos, placa de sonido, etc. son conectados a la placa madre a través de conectores y/o cables.


Componentes de una placa madre

Una placa madre típica en PCs consiste de un gran circuito impreso que incluye como mínimo:
*
Sockets, en donde uno o más CPUs son instalados.
*
Slots, en donde la memoria principal es intalada (generalmente módulos DIMMs con memoria DRAM).
* Un
chipset: Northbridge y Southbridge.
* 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.
* Bahías o
zócalos para tarjetas de expansión.
* 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, o puertos USB.
* También algunas placas madres incluyen dispositivos de enfriamiento como
ventiladores.
* Muchas placas madres incluyen dispositivos que antes sólo existían como placas o tarjetas separadas y debían conectarse a la placa madre empleando
zócalos libres en la misma. Por ejemplo, muchas placas madres vienen integradas con placa de sonido, de aceleración de video, módem, etc.

Factores de forma de las placas madres

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:

* 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.

* AT (Advanced Technology) - fue creada por IBM para las sucesoras de las PC/XT. Las AT fueron muy populares en el tiempo de los microprocesadores 80386. Tamaño: 12 × 11"–13" | 305 × 279–330 mm.

* 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.

* ATX - fue desarrollado por Intel en 1995. Hasta hoy (2007) es el factor de forma más popular para las placas madre. Tamaño: 12" × 9,6" | 305 mm × 244 mm (Intel 1996).

* EATX - Tamaño: 12" × 13" | 305mm × 330 mm

* microATX - versión pequeña de la ATX (un 25% más pequeñas). Soporta menos tarjetas de expansión y es muy popular en computadoras pequeñas. Tamaño en 1996: 9,6" × 9,6" | 244 mm × 244 mm.

* FlexATX - subconjunto de las microATX desarrollada por Intel en 1999. Tamaño: 9,6" × 9,6" | 244 × 244 mm max.

* LPX - Tamaño: 9" × 11"–13" | 229 mm × 279–330 mm.

* NLX - Tamaño: 8"–9" × 10"-13,6" | 203–229 mm × 254–345 mm

* BTX (Balanced Technology Extended) - estándar propuesto por Intel a principios de 2000 para ser sucesor de las ATX.

* Mini-ITX - factor de forma muy pequeño y altamente integrado desarrollado por VIA en 2001 para pequeños dispositivos. Tamaño: 6,7" × 6,7" | 170 mm × 170 mm max.

* WTX - factor de forma creado por Intel en 1998 para servidores y estaciones de trabajo con múltiples CPUs y discos duros. Tamaño: 14" × 16,75" | 355,6 mm × 425,4 mm

Fabricantes de placas madres

Los 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.

Relacionado:
Problemas con la placa madre.

Bios

El sistema Básico de entrada/salida Basic Input-Output System (BIOS) es un código de interfaz que localiza y carga el sistema operativo en la RAM; es un software muy básico instalado en la placa base que permite que ésta cumpla su cometido. Proporciona la comunicación de bajo nivel, y el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el teclado y proporciona salida básica (emitiendo pitidos normalizados por el altavoz del ordenador si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito en lenguaje ensamblador. El primer término BIOS apareció en el sistema operativo CP/M, y describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba unida directamente al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían un simple cargador arrancable en la ROM, y nada más). La mayoría de las versiones de MS-DOS tienen un archivo llamado "IBMBIO.COM" o "IO.SYS" que es análogo al CP/M BIOS.
En los primeros sistemas operativos para PC (como el DOS), el BIOS todavía permanecía activo tras el arranque y funcionamiento del sistema operativo. El acceso a dispositivos como la disquetera y el disco duro se hacían a través del BIOS. Sin embargo, los sistemas operativos SO más modernos realizan estas tareas por sí mismos, sin necesidad de llamadas a las rutinas del BIOS.
Al encender el ordenador, el BIOS se carga automáticamente en la memoria principal y se ejecuta desde ahí por el procesador (aunque en algunos casos el procesador ejecuta la BIOS leyéndola directamente desde la ROM que la contiene), cuando realiza una rutina de verificación e inicialización de los componentes presentes en la computadora, a través de un proceso denominado POST (Power On Self Test). Al finalizar esta fase busca el código de inicio del sistema operativo (bootstrap) en algunos de los dispositivos de memoria secundaria presentes, lo carga en memoria y transfiere el control de la computadora a éste.
Se puede resumir diciendo que el BIOS es el firmware presente en computadoras IBM PC y compatibles, que contiene las instrucciones más elementales para el funcionamiento de las mismas por incluir rutinas básicas de control de los dispositivos de entrada y salida. Está almacenado en un chip de memoria ROM o Flash, situado en la placa base de la computadora. Este chip suele denominarse en femenino "la BIOS", pues se refiere a una memoria (femenino) concreta; aunque para referirnos al contenido, lo correcto es hacerlo en masculino "el BIOS", ya que nos estamos refiriendo a un sistema (masculino) de entrada/salida.

Disco Rigido

Se llama disco duro o disco solido (en inglés hard disk, abreviado con frecuencia HD o HDD) al dispositivo encargado de almacenar información de forma temporal en una computadora.
Los discos duros generalmente utilizan un sistema de grabación magnética digital. En este tipo de disco encontramos dentro de la carcasa una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre estos platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares a la hora de comunicar un disco duro con la computadora. Los más utilizados son Integrated Drive Electronics (IDE), SCSI, y SATA, este último estandarizado en el año 2004.
Tal y como sale de fábrica, el disco duro no puede ser utilizado por un sistema operativo. Antes tenemos que definir en él un formato de bajo nivel, una o más particiones y luego hemos de darles un formato que pueda ser entendido por nuestro sistema.
También existe otro tipo de discos denominados de estado sólido que utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya se puede encontrar en el mercado unidades mucho más económicas de baja capacidad (hasta 64 GB) para el uso en ordenadores personales (sobretodo portátiles). Así, el caché de pista es una memoria de estado sólido, tipo memoria RAM, dentro de un disco duro de estado sólido.

Microprocesador

El microprocesador o micro es un circuito integrado que contiene todos los elementos de una "unidad central de procesamiento" o CPU[1] . En la actualidad en el interior de este componente electrónico existen millones de transistores integrados.
Suelen tener forma de prisma chato, y se instalan sobre un elemento llamado zócalo[2] . También, en modelos antiguos solía soldarse directamente a la placa madre. Aparecieron algunos modelos donde se adoptó el formato de cartucho, sin embargo no tuvo mucho éxito. Actualmente se dispone de un zócalo especial para alojar el microprocesador y el sistema de enfriamiento, que comúnmente es un ventilador (cooler). El microprocesador está compuesto por: registros, la Unidad de control, la Unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, una unidad en coma flotante.

Memorias RAM y ROM

RAM o Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio), es un tipo de memoria que utilizan las computadoras y otros dispositivos (Ver Cómo instalar módulos de memoria RAM en la computadora). Por lo general es usada para el almacenamiento temporal de información. Este tipo de memoria es volátil, por lo tanto su contenido se pierde al faltar la energía eléctrica.

Su nombre se debe a que puede accederse a cualquier sector (o celda) de la memoria directamente con una dirección, a diferencia de las memorias de acceso secuencial. A nivel hardware estas memorias poseen un cableado interno que permite acceder a cada byte, pues cada uno de ellos tiene un camino prefijado para accederlo.

Las memorias RAM se pueden dividir en estáticas o dinámicas. Las estáticas (SRAM) mantienen la información mientras tengan corriente eléctrica, en cambio las dinámicas (DRAM) la información contenida en ellas debe ser restaurada constantemente (operación de refresco). Estas últimas suelen ser más baratas, y deben refrescar su contenido cientos de veces por segundo; es por esto que los chips que las componen consumen gran energía y deben ser controlados constantemente.

Las SRAM no sólo son más rápidas que las DRAM, sino que no necesitan refrescar su contenido constantemente ya que físicamente están diseñadas para que los datos se mantengan estables en el tiempo mientras dispongan de electricidad. Estas memorias son más caras por su elevado número de transistores por bit y por lo tanto sólo se utiliza como memoria caché de los microprocesadores y poseen poca capacidad.

Actualmente, las memorias RAM pueden ser, según los tipos de conectores, SIMM, DIMM o RIMM.

Para más explicación sobre estos tipos de memorias, lea nuestra nota: tipos de memorias RAM.

Las memorias de sólo lectura (ROM, read-only memory) son, al igual que las RAM, memorias de acceso aleatorio, pero, en principio, no pueden cambiar su contenido. Tampoco se borra la información de ellas si es interrumpida la corriente, por lo tanto es una memoria no volátil.

Este tipo de memorias suele almacenar datos básicos y la configuración del ordenador para ser usado, principalmente, en el arranque del mismo. Por ejemplo, la BIOS y su configuración suele almacenarse en este tipo de memorias.

Como la memoria RAM es más fácil de leerse que las ROM, antes de utilizarse, suele pasarse el contenido de la memoria ROM a la memoria RAM.

A principios de los 80 estas memorias contenían todo el sistema operativo y, por lo tanto, no eran actualizables fácilmente; debían ser removidas físicamente y reemplazadas por otra. También este tipo de memorias suelen utilizarse en los cartuchos de videojuegos de consolas como Super Nintendo, Mega Drive o Game Boy.

Las memorias ROM pueden ser clasificadas, según su capacidad de variar su contenido, en: Memoria PROM, Memoria EPROM, Memoria EEPROM, Memoria flash

Fuente ATX

A continuación veremos lo que es una fuente de alimentación, el uso que se le da a cada cable, los tipos de cables, sus características y cómo instalar una fuente en un gabinete ATX.

Fuente eléctrica

Este artículo consta de cuatro partes:

0 - Introducción: fuentes eléctricas
1 - ¿Qué es una fuente de alimentación o fuente eléctrica?
2 - Tipos de fuentes eléctricas
3 - Tipos de conectores eléctricos provenientes de la fuente eléctrica
4 - Instalación de una fuente eléctrica ATX

AGP

El AGP (Puerto Avanzado de Gráficos) es un sistema para conectar periféricos en la placa madre de la PC; es decir, es un bus por el que van datos del microprocesador al periférico.

El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento.
AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 264 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V.
AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 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.

El bus AGP actualmente se utiliza exclusivamente para conectar, por lo que sólo suele haber una ranura. Dicha ranura mide unos 8 cm y se encuentra a un lado de las ranuras.


El bus PCI
(Componente Periférico Interconectado) es un bus de comunicaciones de 32 bit que trabaja a 33MHz ofreciendo una tasa de transferencia tope teórica hacia y desde la memoria RAM del PC de 133 Mbits/s ayudada con la posibilidad de escribir en modo ráfaga. Esta velocidad de transferencia es más que suficiente para cualquier tarjeta PCI incluyendo tarjetas gráficas 2D.

En el bus PCI el procesador puede trabajar en otras tareas más complejas y desentenderse de las tarjetas del PC como ser manipulación de texturas, inteligencia artificial o cálculo de polígonos de escenas 3D.

Las PCI tienen distintas ranuras de acuerdo a los bits que puede transportar:
Ranuras PCI de 32 bits: son las más comunes.
Ranuras PCI de 64 bits: son las más recientes. Agrega una porción más de conectores a la de 32 bits.

De acuerdo a los requerimientos eléctricos, existen tres tipos de tarjetas PCI:
Tarjetas PCI de 5 voltios para PC.
Tarjetas PCI de 3.3 voltios para tarjetas de computadoras portátiles. Su ranura es diferente a la de 5 voltios.
Tarjetas Universales que son tarjetas específicas PCI que seleccionan automáticamente el voltaje y son para los dos sistemas anteriores.


El PCI-Express
es más veloz que el PCI (33Mhz) y el AGP (66Mhz), es el sustituto de estos dos.

Actualmente con dos modos de velocidad:
PCI-Ex 1x (133Mhz), para dispositivos como tarjeta de sonido, de TV, etc.
PCI-Ex 16x (2128Mhz) para las tarjetas gráficas.

Comparando el AGP con el PCI-Ex, una tarjeta gráfica en AGP con el rendimiento de una PCI-ex, tendría que ser un hipotético AGP 16x.

El PCI-Ex actualmente es el doble de potente que el AGP 8x en su versión para gráficas, y más veloz y el sustituto del PCI normal en su versión 1x. Está disponible en 5 formatos (x1 / x2 / x3 / x4 / x16) para los distintos anchos de banda.

El PCI Express x2 está compuesto por dos lanes y el ancho de banda máximo es de 500MB/s para una dirección y de 1000MB/s para las dos direcciones y en el caso del sustituto del AGP, el PCIe X16 es de 4.000MB/s para una dirección y de 8.000MB/s en las dos direcciones.

PCI y AGP

Mouse

El ratón, también denominado mouse (del inglés, pronunciado [ˈmaʊs]) es un periférico de entrada de computadora de uso manual, generalmente fabricado en plástico, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del usuario y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente a través de un puntero o flecha en el monitor.
Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo informático para la mayoría de las personas, y pese a la aparición de otras tecnologías con una función similar, como la pantalla táctil, la práctica ha demostrado que tendrá todavía muchos años de vida útil. No obstante, en el futuro podría ser posible mover el cursor o el puntero con los ojos o basarse en el reconocimiento de voz.