Capítulo 2 (Parte 1) - Placa Base

CFGS – Sistemas Telecomunicaciones e Informáticos MP 02 – Sistemas Informáticos y Redes Locales

MP 02 – Capítulo 2 (Parte 1) - Placa Base. Página 1

CAPÍTULO 2 (Parte 1) - PLACA BASE

Al analizar internamente una computadora, nos encontramos con distintos elementos que cumplen diferentes funciones, pero hay uno que, por sus dimensiones y las interconexiones de hardware que presenta, se destacará del resto: la placa base. Se trata de una placa rectangular plana, con circuitos electrónicos y diversos conectores (slots, zócalos, ranuras) donde se interconecta una variada cantidad de cables y chips.

La placa base es la pieza fundamental de toda computadora, porque define el tipo de microprocesador, memoria RAM, sistema de video y ancho de bus, entre otras características. Es la elección más difícil y que requiere más estudio a la hora de decantarse por algún modelo determinado, porque de ello dependerá el funcionamiento del PC.

Cumple una de las funciones más importantes dentro del sistema: administrar los datos entre el microprocesador y los demás elementos de hardware, además de regular parte de la tensión que se le suministra.

Entonces podemos decir, que una placa base interconecta todo el hardware del PC, así como también provee de electricidad a algunos componentes: como ventiladores internos (el del procesador, el de la caja exterior, etc.); u otros componentes (procesador, chipsets, BIOS, memoria RAM, etc.)


1. COMPONENTES DE UNA PLACA BASE.

Existen diferentes tamaños y tipos, pero todas tienen una estructura similar. Atendiendo al modelo de Von Neumann, la placa base corresponde a los buses de comunicación entre los diferentes componentes, conteniendo diferentes zócalos (sockets) y ranuras (slots) para la conexión de diversos elementos. Básicamente los elementos que podemos encontrar en una placa base son:

• Zócalo (socket) del microprocesador: Con su correspondiente disipador y ventilador. Para cada gama de procesadores existe un zócalo diferente, generalmente identificado de manera numérica. Cabe destacar que algunas placas base de bajo coste tienen el microprocesador integrado, es decir, soldado a la propia placa base, y no es posible quitarlo e intercambiarlo. El ventilador (cooler) del procesador también se conecta a la placa base y toma energía de ella.

• Ranuras (slots) de memoria: En donde se colocan los diferentes módulos de memoria RAM. Las últimas generaciones de placas base tienen la capacidad de trabajar con la modalidad Dual Channel, última tecnología RAM (aplicada a DDR, DDR2 y DDR3), que permite la transmisión de datos con el doble de velocidad respecto a la anterior (en módulos de memoria compatibles). La mayoría de placas base modernas incluyen 4 bancos de memoria como máximo y 2 como mínimo.

• Conectores internos y externos: Existen diferentes tipos, como el de la fuente, que recibirá la alimentación de electricidad de la placa base para distribuirla por toda la placa y sus diferentes componentes. También encontraremos otros conectores de datos, donde se enchufan los cables planos para la transmisión de datos con los periféricos de almacenamiento (discos duros IDE, discos duros SATA, lectoras y grabadoras de CD y DVD, y disqueteras). En este apartado podemos identificar algunos pequeños conectores que servirán para la conexión de los cables del panel frontal de la caja exterior (luces o LEDs y botones de On y Reset)

• Ranuras (slots) de expansión: No son otra cosa que diferentes tipos de zócalos donde se colocan las placas de expansión (video, red, sonido, módem, etc.) Entre los más comunes podemos mencionar: el PCI, el ISA (ya en desuso), el PCI Express y el AMR (para la conexión de módems dial-up). Otra característica de la placa base es que contienen los puertos más comunes: entre ellos, el Paralelo o LP1 (para impresoras y escáneres), el Serie (COM), el USB y el PS/2 (para ratón y teclado). Si la placa tiene video, sonido y red integrados, también incluirá sus correspondientes conectores: DB9, altavoz, micrófono, y RJ45 (red telefónica).

• Chips (chipsets): Encargados de tares específicas para el correcto funcionamiento del PC. Entre ellos cabe destacar la BIOS, un chip rectangular que se encarga del manejo de un software primario que administra los parámetros del PC y los correspondientes de hardware, de manera preliminar y básica. También podemos encontrar el northbridge (puente norte) y el southbridge (puente sur). Éstos se encargan de establecer la comunicación entre los diversos puertos, la placa de video y el procesador. Notaremos que el northbridge está siempre protegido por un disipador de calor y, en algunos casos, por un ventilador, debido a que administra las funciones de video integrado de la placa base.

También se integra en la placa base la pila (batería de litio) y se ocupa de mantener actualizado el reloj del sistema.


2. FORMATOS DE UNA PLACA BASE.

El formato de una placa base, también llamado Factor de Forma, es el tamaño físico y que da forma a este dispositivo; es decir, que determina el diseño general, el tamaño y las prestaciones del equipo. Las diferentes formas de placa base requieren distintos tipos de torre o caja exterior, debido a las medidas, el tamaño, los orificios de fijación y la distribución de los componentes y de la fuente. Además de todos estos aspectos, no hay que olvidar que el tamaño de la torre está directamente relacionado con el flujo del aire dentro del PC, factor que incide en la temperatura.

Las placas base desde su aparición han evolucionado enormemente. Inicialmente había pocos elementos integrados y la mayoría de los elementos se insertaban en los slots o ranuras de expansión como la tarjeta controladora de disco y puertos de comunicación, video, etc.

Igual que sucede con las cajas y las fuentes de alimentación tenemos básicamente dos formatos principales de placas base: el AT y el ATX; cada uno de ellos con sus productos derivados.

2.1. Modelo AT.

Desde la aparición del PC el formato más habitual era el AT, por lo tanto es el más antiguo y grande, con un tamaño de 307,2×332,8. Fue utilizado por las placas base que soportaban la arquitectura 386, entre los años 1992 y 1993.

El diseño inicial de las placas AT presentaban algunos problemas:

● El microprocesador situado tras los slots de expansión dificultaba la instalación de ventiladores y reducía la capacidad de ventilación de la CPU.

● Debido a la cantidad de tarjeta de expansión hay una gran cantidad de cables, dando problemas de ventilación y problema de interferencias.

Una placa base AT se identifica fácilmente por el conector del teclado que es del tipo DIN de 5 pines y por el conector de la fuente de alimentación (dos piezas de 6 cables cada uno, llamados P8 y P9, con los 4 cables negros situados en el centro).


2.2. Modelo AT BABY.

Versión reducida del modelo AT, con unas dimensiones de 217,6×332,8, sensiblemente menor, se impuso como estándar entre los años 1993 y 1997. El zócalo de la CPU se situaba cerca de los slots de expansión, por lo cual podía interferir en la colocación de algunas placas de este tipo. La mayor desventaja de este modelo era que no permitía un flujo de aire dentro de la torre debido a la gran cantidad de cables y dispositivos, lo cual generaba un exceso de temperatura.

2.3. Modelo ATX.

En julio de 1995 Intel presenta en el mercado el formato ATX 1.0. Marcó un gran cambio en la arquitectura de las placas base y de otros componentes, como la fuente de alimentación. Dentro de la placa base también hay modificaciones significativas; por ejemplo, el zócalo del procesador está más cerca de la fuente de alimentación, permitiendo el correcto flujo de aire, y por tanto, aumenta la refrigeración. Otra variación a tener en cuenta está dada por el conector de la fuente, que pasó a ser de dos conectores, a ser un conector de 20 pines.

Pretende conseguir placas más fiables, económica y funcionales. Sus dimensiones son 305×244mm; también produce versiones reducidas denominadas micro-ATX y flex-ATX.

Las placas ATX incorporan los conectores del teclado y ratón (los PS/2), ratón, puerto serie (COM), puerto paralelo (PL1) y USB soldados en la misma placa base. Su diseño está especialmente estudiado para permitir acceder mejor a las ranuras, reducir la longitud de los cables evitando los líos típicos y evitando la posibilidad de interferencias. También aumenta la ventilación de los diferentes elementos de la placa.


2.4. Modelo ATX II.

Es una estándar que se comenzó a utilizar a partir de la incorporación de procesadores de gama alta, como el Pentium 4 y el AMD Athlon, que necesitaban alimentación extra para funcionar. Con el desarrollo de los procesadores de doble núcleo, este conector adicional se incorporó al conector ATX, es decir que, de 20 pines, pasó a tener 24, más un conector extra de 4 pines.

Éste es el conector ATX de la fuente de alimentación de la placa base.

Se puede observar que tiene 24 conectores disponibles, el estándar en la actualidad.

2.5. Otros modelos.

Actualmente han aparecido nuevas especificaciones que van en la línea de disminuir sus dimensiones e integrar el mayor número posible de elementos en la propia placa base como la tarjeta gráfica, de sonido, el módem, tarjeta de red, etc.

Tenemos placas base EPIA de VIA con la especificación Mini-ITX de 170×170mm donde se integran todos los elementos necesarios y con una sola ranura de expansión PCI.

Otra especificación es la BTX, que es una evolución de la tradicional ATX con una ventilación más eficiente y una mayor integración de elementos en la placa base.

También está la BTX (7 slots), la micro-BTX (4 slots) y la pico-BTX (1 slot).


3. EVOLUCIÓN DE LAS PLACAS BASE.

Las placas base desde su aparición han evolucionado enormemente. Inicialmente había pocos elementos integrados y la mayoría de los elementos se insertaban en los slots o ranuras de expansión como la tarjeta controladora de disco y puertos de comunicación, video, etc. A continuación veremos la evolución efectuada desde su aparición:

1980 → Estándar AT. Las primeras placas base comercializadas de forma masiva y estandarizada se basaban en una norma de alimentación e integración de componentes denominada AT, que también se aplicaba al tipo de fuente de alimentación y a la torre de la computadora.

1985 → El gran salto. El primer gran avance en términos de estructura de placas base se produjo con el paso de la arquitectura 80826 a la 80836. Esta plataforma se dividía en tres subsistemas: CPU, controlador de bus ISA y memoria RAM, y brindaba soporte para procesador de 32bits.

1993 → Plataforma Pentium. La plataforma Pentium trajo aparejada dos innovaciones: la inclusión del bus PCI, y la incorporación del puente norte y puente sur dentro del chipset. Este avance permitió implementar transferencias de 32bits a 33MHz, dentro de la plataforma.

1995 → Estándar ATX. Se introducen determinadas mejora en cuanto a la tecnología de encendido y otras características, como la integración de algunos componentes a la misma placa (video, sonido, LAN, etc.) Esto da pie a la norma ATX, que influyó directamente en las fuentes de alimentación, torres y otros periféricos.

1997 → Plataforma Pentium II. El primer chipset diseñado para esta plataforma fue el 460 LX, que trajo como adelanto tecnológico un puerto dedicado de video denominado Accelerated Graphics Port (AGP), tecnología SDRAM aplicable a la memoria del sistema, y tecnología Ultra DMA aplicable a las interfaces IDE.

1999 → Plataforma Pentium III. Los primeros chipsets para Pentium III, denominados 82810 y 818110 DC 100, soportaban la nueva generación de procesadores Celeron. Incorporaron algunas innovaciones, como el bus de sistema de 64bits a 66-100MHz, y video integrado con soporte para 2D y 3D.

2000 → Plat aforma Pentium 4. Diseñada junto con el procesador Pentium 4, esta plataforma ofreció avances tecnológicos tales como bus del sistema a 400MHz, canal dual (Dual Channel) de memoria con tecnología RDRAM, que brinda un ancho de bus de 3,3Gbps hacia la CPU; soporta AGP 8X y dos controladores USB con acceso a más de 24Mps.

2006/2007 → Múltiples núcleos. Las plataformas actuales soportan procesadores de doble núcleo, memorias DDR, interfaces para discos y unidades ópticas SATA2 y slots PCI-E 16x. Pero la evolución de las placas base es tan veloz, que ya existen plataformas que soportan procesadores de cuatro núcleos y memorias DDR3.


4. COMPONENTES DE LA PLACA BASE

Es la placa más grande que encontramos en el PC, donde se conectan todas las placas de expansión, los conectores de datos y los de alimentación. En este caso, podemos observar una placa base de última generación. Aunque puede variar de modelo a modelo, generalmente la disposición de los elementos es similar.

2. Northbridge. El puente norte se encarga de promover la comunicación entre la placa de video, la memoria RAM y el procesador, con el southbridge.

7. Conector alimentación ATX. Tiene 24 pines y se utiliza para proveer a la placa base de corriente eléctrica. En él se enchufa conector de alimentación.

8. Southbridge. Es el encargado de iniciar, mantener y administrar la comunicación entre los diversos puertos y conectores de datos de la placa base.

9. Conectores SATA. Es la nueva interfaz de comunicación y transmisión de datos para unidades de discos, tanto internos como externos.

10. Conectores SATA 2. Última tecnología de la gama SATA, que multiplica la velocidades ofrecidas por el SATA primario, hasta llegar a 3GB de transferencia.

11. BIOS. Este chip tiene forma cuadrada o rectangular y suele estar cerca de la pila de la placa base. Controla el Setup y genera los primeros pasos del inicio del PC y del sistema operativo.

12. Conectores IDE. Es la conexión tradicional para unidades de disco, donde se enchufa un cable plano de 40 pines encargado de transmitir datos a unidades de almacenamiento tanto internas como externas.

13. Conectores del panel frontal. Una gran cantidad y variedad de pequeños conectores permiten colocar luces y botones frontales de la torre, el altavoz del sistema y el encendido del equipo.

15. Slots PCI. Es un slots para tarjetas de expansión, excepto la de video, que usa la AGP o la PCI Express. En un slot PCI podemos colocar cualquier tipo de placa, como de sonido, red, para extender puertos USB o para discos SATA externos. Funciona a 133Mbps.

16. Slots PCI Express 16x. Es la nueva interfaz en slots de expansión y se utiliza para conectar tarjetas aceleradoras de video de alta gama, sintonizadoras de TV o sistemas RAID de alta velocidad. Posee un ancho de banda mayor al del AGP 8x.

17. Batería de litio. La función primaria de esta pila compuesta es actualizar el sistema manteniendo vital su reloj, así como conservar la memoria CMOS, donde está almacenada la BIOS.

18. Puerto AGP 8x. Es el slot para placas de video por excelencia, y en esta función ha desplazado al tradicional PCI. Alcanza la velocidad de 8Gbps.

21. Chip de sonido integrado. Exactamente igual al módem integrado. Sólo está presente si tenemos un dispositivo de sonido integrado. Desde el panel es posible realizar las conexiones de entradas de línea, altavoz o auriculares y micrófono.

23. Chip de red integrado. Si la placa base tiene uno, éste administrará sus funciones En el panel trasero estará la conexión RJ-45 para el cable de red UTP y, en algunos casos, también el coaxial.


1. Zócalo del microprocesador. En este lugar se coloca el procesador, con su ventilador y disipador amurados en la parte superior. En este caso, encontramos un zócalo del tipo 775, que soporta CPUs del tipo Single y Dual Core Intel Pentium 4

3 y 4. Bancos de memoria DDR2. Son compatibles con la tecnología DDR anterior y posee mayor velocidad de acceso y de lectura que la tradicional. En estas ranuras se ubican los módulos de memoria tipo DIMM DDR2. Esta placa base posee una tecnología que permite tener un mejor acceso al microprocesador, denominada MPT (Memory Pipeline Technology).

14. Conector sonido digital. Se utiliza para conectar dispositivos externos de sonido digital. Por lo general, se usa para la interconexión de las lectoras de CD y la placa de sonido, que puede estar integrada o separada.

5. Conector para el ventilador del procesador. Este conector de tres pines sirve para la conexión del cooler, que se ubica por encima del procesador, permite su refrigeración y brinda energía a este ventilador.

19. Panel trasero. Se localiza en la parte posterior de la torre, y contiene los puertos de comunicaciones, como el paralelo, el serie, el USB, los PS/2, y los de sonido (micrófono, entrada y salida), video (DB15), red (RJ-45) y módem, si es que estos dispositivos se encuentran integrados en la placa.

22. Chip de módem integrado. Sólo está presente si la placa base tiene la característica de poseer un módem dial-up integrado. En este caso, sus funciones son controladas por este chip, y la conexión de la línea telefónica se realizará desde el panel trasero.

6. Conector de disquetera. Se trata de un conector de datos de 34 pines que administra la comunicación del sistema con la unidad de discos flexibles de 31/2.

20. Conector de alimentación de 12V. Está presente en la mayoría de las placas base actuales, y su función es servir como fuente de alimentación alternativa para el microprocesador.

1. Puerto PS/2 para ratón y teclado.

2. Salida de video.

3. Puerto paralelo (LPT).

4. Puerto serie (COM).

5. Puertos USB.

6. Conector de Red RJ-45.

7. Conectores de audio (entrada de línea, speaker y micrófono).

8. Puerto infrarrojo (IRDA).


5. EL CHIPSET.

Si analizamos la arquitectura de un PC, veremos que hay varios caminos de comunicación. Podemos diferenciar tres canales de comunicación:

1. Entre el microprocesador y la memoria RAM y el caché. 2. Entre el microprocesador y las tarjetas de expansión (ISA, PCI, AGP, etc.). 3. Entre el microprocesador y los dispositivos de almacenamiento.

Por tanto es necesaria toda una circuitería electrónica que gestione y controle todas estas funciones. De aquí aparece el término ‘chipset’, cuya traducción literal es conjunto de chips. En los primeros ordenadores eran necesarios todo un conjunto de chips para controlar estos tres canales de comunicación.

Se denomina chipset al conjunto de chips que se encargan de controlar y administrar las comunicaciones y flujos de datos entre el microprocesador y los demás componentes de la placa base. Se trata básicamente, de dos chips, denominados según su ubicación e integración en la placa base y sus elementos: northbridge (puente norte) y southbridge (puente sur). También podemos reconocer otros módulos alternativos y complementarios.

Todas las placas base los tienen; para reconocerlos debemos buscar los dos

chips más grandes: el northbridge siempre está cerca del procesador.

El Northbridge, también llamado controlador de sistema se encarga de gestiona la memoria, el microprocesador y los puertos AGP, PCI, teclado y ratón óptico. Suele ser el chip más grande y va dotado de un disipador –a veces más ventilador–.

El Southbridge gestiona los canales IDE, las unidades de disquetes, los puertos USB, la gestión de la energía, sistema de audio integrado y reloj en tiempo real (RTC).

La velocidad con la que se mueven los datos en el interior de un PC depende del chipset utilizado y de la electrónica asociada. Prácticamente desde la aparición de la arquitectura PCI, Intel fijó como estándar una frecuencia máxima de 66MHz.

La frecuencia de funcionamiento del microprocesador y otros elementos con la memoria es un factor multiplicador de 66MHz. Por otro lado la información a través del bus PCI es de 33MHz. Esta frecuencia se obtiene con un divisor de tensión. Actualmente las frecuencias de las placas base van desde 333MHz hasta 800MHz, de los actuales Pentium 4.


Las principales funciones que integran los chipsets actuales son:

• Soporte para el microprocesador; • Controlador de memoria (MMU – Memory Management Unit); • Control de periféricos y del bus E/S; • Control de interrupciones (PIC – Programmable Interrupt Controller); • Reloj en tiempo real (RTC); • Control de acceso directo a la memoria (DMA – Direct Memory Access); • Control de infrarrojos (IRDA), • Control de teclado; • Control de ratón óptico.

Los principales fabricantes de chipsets son: Intel, AMD (Advanced Micro Devices), VIA Technologies, SIS (Silicon Integrated Systems), ALI (Acer Laboratories Inc.) y NVIDIA.

En este gráfico podemos ver una interconexión estándar del chipset del sistema, con las velocidades de

transferencia que se mantienen con algunos de los componentes de la placa base.


5.1. Northbridge o Puente Norte.

Es el chip principal de los que conforman el núcleo de la placa base, denominado chipset. Al igual que el southbridge, comenzó a utilizarse a partir del desarrollo de la norma ATX para computadoras, y su nombre viene de su ubicación en la placa base (en la parte norte o superior).

Basa su funcionalidad, principalmente, en establecer la comunicación desde y hacia el microprocesador con respecto a diversos componentes, como la memoria RAM, la tarjeta de video (AGP o PCI Express), y la comunicación con el southbridge, que administra otros componentes no menos importantes. Si contamos con una tarjeta de video integrada en la placa base, su procesador también será manejado por el northbridge.

En muchos PC actuales, la administración y el procesamiento de memoria están directamente incluidos en el microprocesador, con lo cual el northbridge pasa a realizar exclusivamente, la tarea de comunicar el procesador con el controlador de video del sistema. Esto se debe, a que en la actualidad las aplicaciones gráficas de alta complejidad requieren complicados métodos de procesamiento.

Entonces, si el northbridge se ocupa específicamente de estas tareas, el sistema no estará tan exigido. Por ese motivo, el northbridge está cubierto por grandes disipadores de calor y, en muchos casos, también incorpora ventiladores para una óptima refrigeración.

Los northbridge más tradicionales trabajan a frecuencias que alcanzan los 2GHz, sobre un bus de datos de 64bits, basados en la arquitectura x86. Las características de trabajo del northbridge son comparables con las de los procesadores modernos, tanto en velocidad como en complejidad. Si pensamos que el northbridge de un chipset tradicional debe ocuparse del mantenimiento del bus frontal de un procesador como un Intel Prescott de 800MHz, podremos darnos cuenta de que ésta no será una tarea sencilla.

5.2. El Northbridge y la Memoria Dual.

Los fabricantes de hardware introdujeron con el northbridge una novedosa característica que, en su momento, revolucionó por completo el mercado: la tecnología Dual Channel. Se trata de una serie de instrucciones que se incorporaron al northbridge y que le aplican un controlador de memoria adicional. Esto sirve para que, si instalamos en el ordenador dos módulos de memoria con características semejantes, y las colocamos en los bancos adecuados, el ancho de banda se duplique, y así mejore el rendimiento del sistema.


5.3. Southbridge o Puente Sur.

El southbridge también se dio a conocer mediante la norma ATX para placas base, y su función primaria fue reemplazar las placas controladoras multifunción, que se conectaban a los diversos slots de expansión (ISA y PCI en aquellas épocas) para añadir funcionalidades a la computadora.

Su función es establecer una intercomunicación (entrada y salida) entre el microprocesador y diferentes componentes de la placa base, aunque en este caso se limita a administrar componentes un poco menos exigentes (aunque en mayor cantidad). En un principio el southbridge, también conocido por IOCH (Input/Output Controller Hub), era el encargado de controlar elementos como los conectores IDE y floppy, los buses ISA y PCI, los controladores de DMA, los puertos serie y paralelo, el reloj del sistema, el APM (Administrador de potencia eléctrica) y la BIOS.

Actualmente, también se han añadido otros componentes más modernos, como los controladores SATA y SATA2, los puertos USB y los PS/2, la administración RAID y los restantes componentes de hardware integrados en la placa base, como el sonido o la red (éstos también dependen de sus chips principalmente integrados). Como vemos, este chip incorpora en sus funciones una gran cantidad de dispositivos y componentes, por lo que, en este momento, se aplican a él algunas tecnologías que mejoran notablemente las tasas de comunicación y evitan lo que se denomina cuello de botella. Algunas de ellas son HyperTransport de NVIDIA, y V-Link de VIA.

Al acumular tantas funciones en un solo chip, en muchos casos el southbridge también debe estar

correctamente refrigerado, para brindar un óptimo funcionamiento.

HyperTransport – Esta tecnología se basa en la interconexión punto a punto entre dos o más chips dentro de la placa base. Tiene como objetivo reducir al mínimo la cantidad de buses en el sistema a partir de un enlace avanzado y funciones de multiproceso. Trabaja en frecuencias que oscilan entre 200MHZ y 3GHz, y proporciona velocidades que alcanzan casi 20,3Gbps. Esta arquitectura está implementándose en muchas placas base y CPUs, lo que permite una transferencia de doble tasa. De este modo, la CPU puede acceder a la memoria física del PC sin pasar por el northbridge.


5.4. Puente de Conexión.

El southbridge ha incorporado en los últimos tiempos muchas funciones que antes no controlaba. Debido a esto, y a que el northbridge administra uno de los factores más complejos y exigentes que controla la placa base, la comunicación entre ambos chips debe realizarse de manera más que rápida.

Hace un tiempo, como el northbridge controlaba los dispositivos PCI, y el southbridge era uno más de ellos, la comunicación entre ambos no superaba los 133Mbps, debido a que los PCI trabajan a 33MHz sobre un bus de 32 bits. A partir del traspaso de control del PCI al southbridge, y dado que se cargó a éste de tareas relacionadas con la administración de elementos, la comunicación entre los dos puentes debe ser más veloz. Con este fin se introdujeron diferentes arquitecturas y normas tecnológicas en los chips, como las ya mencionadas V-Link y HyperTransport; otros casos pueden ser MuTIOL o DMI. Todos estos tipos de conexiones superan 1Gbps de velocidad, y en algunos casos (como en ordenadores con servicios de servidor) alcanzan 20Gbps.

5.5. El Southbridge y el Control de Componentes.

Uno de los primeros elementos en ser integrado para su control en el southbridge fueron los sintetizadores de audio. Si bien actualmente pueden ser comparables con cualquiera de las placas de sonido de medias y hasta de altas capacidades, poseen algunas desventajas concretas, como la baja eficiencia en los sintetizadores MIDI, usados en la composición y edición avanzada de audio. Es por eso que algunos fabricantes de hardware incluyen un chip específico en la placa base para el control del sonido onboard, denominado C-Media. De todos modos, recientemente se han producido notables mejoras en el southbridge con respecto al audio.

Al igual que en el caso del audio, los dispositivos de red integrados son, en parte, controlados por el southbridge. Y decimos en parte porque sólo las funciones primarias de estos elementos onboard son administradas por el southbridge, ya que, en general, las placas base poseen un chip particular para la red integrada.

Además de componentes integrados, el southbridge controla la mayoría de los puertos. Y al hacer referencia a este tema, es imposible dejar de mencionar el puerto estándar en este momento, el USB, que en la versión 2.0 alcanza velocidades de transferencia de 480Mbps. Pero la última versión, la 3.0 alcanza velocidades de transferencia de 5Gbps, 10 veces mayor que su predecesor.

Como ya sabemos, el southbridge también maneja todo lo que sean conectores de unidades de almacenamiento, con lo cual, además de controlar los conectores IDE o PATA, administra también las funciones de los SATA y los SATA2.

5.6. Componentes Onboard.

Onboard significa ‘a bordo’, es decir, componentes integrados a la placa base. La mayoría de éstas hoy día presentan esta característica en cuanto a dispositivos como red, video, sonido y módem. Todas las conexiones correspondientes a un elemento de hardware integrado se realizan desde el panel trasero de la placa base. Cualquiera de estos componentes, puede deshabilitarse mediante su configuración en el Setup de sistema, con lo cual es posible adaptar placas de expansión en los sitios correspondientes y mejorar las capacidades del PC.


5.7. Gráficos Extremos: el Northbridge.

El rendimiento del PC depende mucho del northbridge que compone al chipset, sobre todo, si hablamos de capacidades gráficas y acceso a memoria, y siempre vinculándolos al bus del procesador (FSB).

En su primera versión, el puerto AGP no pudo convertirse en una solución definitiva en la cuestión de aplicaciones gráficas extremas, debido a su tasa de medio nivel, que alcanzaba 4Gbps como máximo.

Por el contrario, cuando salió al mercado la segunda versión, que duplicó la velocidad de su predecesora (es decir, 8Gbps), pudo estandarizarse rápidamente, y establecer conexión y transferencias con el northbridge, la memoria y el procesador. Esto permitió que se aprovechasen todas las características de muchas placas de gama media y alta, las cuales pudieron compatibilizarse en poco tiempo.

En el caso del puerto PCI Express, introducido hace pocos años, en sus comienzos obtuvo cierta resistencia por parte de los expertos en hardware, debido a su escasa compatibilidad con algunos sistemas operativos y a los pocos recursos con los que contaba en cuanto a drivers o controladores. En la actualidad, podemos aprovechar mucho mejor sus características, porque su estandarización está en proceso e intenta derrocar al AGP.

Otra alternativa, si pensamos en placas de video, son las integradas. Las placas onboard vienen incluidas en la mayoría de las placas base actuales y pueden resultar una buena opción. En un principio no eran bien vistas, dado que tenían capacidades limitadas. Esto se debía a que no era recomendable recargar al northbridge con la administración de placas demasiado potentes, considerando que la sobrecarga de calor podía ocasionar severos problemas. Hoy en día, el northbridge tiene una gran cantidad de opciones para su refrigeración, de modo que podemos encontrar placas de video onboard excelentes, que para nada se ven ensombrecidas por las AGP o las PCI Express.


6. ZÓCALO (SOCKET) DEL MICROPROCESADOR: La base de la CPU.

Todos los dispositivos internos que componen un PC necesitan un zócalo que utilizan como interfaz para comunicarse con la placa base. El tipo de zócalo que posee una placa base determinará la clase de procesador que podemos instalar en el PC.

Socket AM2 para microprocesadores AMD. Socket PGA 940 para procesadores AMD.

La placa base tiene un zócalo donde se inserta el microprocesador, que tiene un formato específico que sólo encaja en una placa base compatible. Sobre el microprocesador se instala un disipador y un ventilador.

Ya sabemos que la placa base y el procesador son dos de los elementos más importantes en la puesta en funcionamiento del PC. Ambos deben ser absolutamente compatibles para establecer la comunicación de datos.

Para lograrlo, es necesario que estos dos componentes posean una relación a nivel de hardware, es decir, una interfaz que permita su interconexión. Para cumplir con esta función, la placa base dispone de un zócalo exclusivo, que varía de acuerdo con la placa. Por lo tanto, es importante conocer cada uno de ellos, para así no cometer errores de compatibilidad.

En sus comienzos, los procesadores –que no cumplían tareas tan complejas como en la actualidad- venían integrados directamente a la placa base. Se trataba de chips pequeños y funcionales que estaban soldaos a la placa. Esta arquitectura no duró demasiado tiempo, ya que, con el desarrollo de las nuevas tecnologías, el procesador comenzó a desarrollarse en un módulo encapsulado independientemente de la placa base, con el fin de facilitar las actualizaciones, aplicar nuevas tecnologías refrigerantes y, como es lógico, mejorar el rendimiento.

A partir de esta nueva arquitectura con procesadores independientes, fue preciso aplicar a la placa base una conexión para éste, basada en un conector denominado zócalo del procesador, que consta de una gran cantidad de pequeñísimos pines o contactos donde se instala el encapsulado.

El correcto análisis de este conector nos indica qué tipo de microprocesador debemos adquirir al armar un equipo. Entre otros factores, debemos tener en cuenta de qué conector se trata, para luego definir las velocidades a las que trabaja.

El conector puede ser de dos tipos y dentro de cada tipo modelos diferenciados.


‘Socket’ – Zócalo.

Es un conector de forma cuadrada con muchos agujeros donde van insertados los pines del microprocesador.

• PGA. Los zócalos más antiguos presentes en muchas placas base de 286, 836 y 486 eran del tipo PGA (Pin Grid Array – Matriz de patillas); consiste en un cuadrado de conectores en forma de agujeros, donde se insertaban a presión los pines del procesador.

• ZIF. En algunas placas de 486 y sobretodo Pentium y posteriores utilizaban el tipo ZIF (Zero Insertion Force – Fuerza de Inserción Cero). Se denomina así porque no hace falta insertar el microprocesador, simplemente se pone encima del zócalo y se baja la palanca o guillotina que sujeta todos los pines del microprocesador. Actualmente éste es el tipo utilizado.

Los ZIF tienen una pequeña marca triangular que se debe hacer coincidir con la que hay en el microprocesador. La diferencia de zócalo ZIF entre los diferentes microprocesadores viene dado por el número de pines. Así un Pentium tenía 321 pines y un AMD Athlon 940 pines.

‘Slot’- Ranura.

Estos conectores tienen una forma alargada y el microprocesador se inserta a presión, siempre teniendo en cuenta la orientación de la fila de contactos.

• SLOT A. Es donde se conectaban los procesadores Athlon antiguos de AMD; en la actualidad, es obsoleto. El modo de insertarlo es similar a una tarjeta gráfica.

• SLOT 1. Es la ranura donde se insertaban alguno de los procesadores Pentium II y Pentium III, y los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red.

6.1. CPU integrada.

Se trata de un procesador que está anclado a la placa base por medios convencionales, es decir, mediante soldadura. Este sistema es utilizado en las placas base más económicas.

6.2. FSB – Front Side Bus.

Es el bus (canal de comunicación) frontal por el cual el procesador se comunica con la placa base y el reto de componentes del PC, como pueden ser la memoria RAM, el bus de video y otros canales de datos, como el PCI. Su velocidad se mide en MHz.

La velocidad de un procesador se determina multiplicando el valor del FSB por un número ‘x’ (denominado multiplicador y que proporcionan las características técnicas del fabricante).

𝑽𝒆𝒍𝒐𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑪𝑷𝑼 = 𝑪𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅 𝑭𝑺𝑩 × 𝒇𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒎𝒖𝒍𝒕𝒊𝒑𝒍𝒊𝒄𝒂𝒅𝒐𝒓

Por ejemplo, en un Pentium 4 de 3,2GHZ, encontraremos que su FSB es de 200MHz y el factor multiplicador es 16, con lo cual tenemos que el resultado es:

𝑉𝐶𝑃𝑈 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝐹𝑆𝐵 × 𝑓𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 = 200 × 16 = 3200𝑀𝐻𝑧 → 3,2𝐺𝐻𝑧


6.3. Los zócalos y su evolución.

Existen varios tipos de zócalos, clasificados según la clase de procesador que debemos instalar en ellos. En principio, se dividen en dos: AMD e Intel, siendo éstas las principales marcas de procesadores en el mercado.

El cambio de los tipos de zócalos con el paso del tiempo fue muy diverso, y ambas empresas fabricaron un zócalo por cada gama de procesadores comercializada. Algunos zócalos antiguos como el popular Socket 7, creado para Intel Pentium 3 y AMD K6-2 y K6-3, fueron compatibles con estos dos tipos de procesadores al mismo tiempo, pero en la actualidad, cada marca tiene sus arquitecturas de zócalos, que son compatibles con sus procesadores, exclusivamente.

A partir del año 1999, Intel comenzó a marcar tendencia (y también una fuerte competencia), independizando a sus procesadores Pentium 3 con la creación del Socket 370; mientras AMD sostuvo el Socket 7 para su gama K6-3. Luego, Intel redobló la apuesta con el Slot 1 (también para Pentium 3). Este tipo de zócalo era una versión paralela al Socket 370, pero con una arquitectura en forma de cartuchos en vez de zócalos con los pines tradicionales. Incluso, algunas placas base contenían ambas arquitectura a la vez, para brindar mayor compatibilidad a los usuarios.

Hacia el año 2001, con la aparición de sus poco populares procesadores Itanium. Intel lanzó los sockets PAC611 y PAC418, que después fueron reemplazados por los sockets479 y 780, con lo cual se amplió la compatibilidad con el Pentium M. Después, la rivalidad comenzó a crecer, con la aparición del Socket A o 462 de AMD, aplicable a los procesadores Athlon, Athlon XP, Duron y las primas gamas de Sempron, por supuesto, todos ellos de AMD.

A mediados del 2003, AMD e Intel recrudecen aún más la competencia, cuando cada uno lanzó al mercado la arquitectura de zócalo diferente. En el caso de Intel, el Socket 478 se implantó para la llegada del Pentium 4, como así también para los Celeron y la gama Celeron D. AMD en cambio, lanzó su Socket 754, desarrollado para el Athlon 64 y el Sempron, aunque también es compatible con los primeros Turion 64. Normalmente, ninguno de estos dos modelos tiene compatibilidad con Dual Channel, aunque existen algunas excepciones en el mercado.

Años más tarde, Intel creó lo que hasta hoy es la arquitectura de zócalo por excelencia para esta marca: el 775. Está desarrollado para todas las nuevas tecnologías, entre las que podemos incluir los clásicos Pentium 4 Extreme Edition, Pentium Core 2, Pentium Core 2 Quad, Pentium Core 2 Duo, Pentium D, y las últimas tecnologías Celeron y Celeron D. La última versión del 775 se llama Socket T o LGA775, y la diferencia con el anterior radica en que no tiene pines en el procesador. Mientras tanto, por esa misma época, AMD sacó al mercado el Socket 939, para los procesadores Athlon 64, Athlon 64 FX y Sempron. Posteriormente esta firma también desarrolló su actual estándar Socket AM2 (Athlon 64, Athlon 64 FX y Opteron), y las líneas Socket F para Opteron (uso en servidores) y Socket S1 (Turion 64 y Turion 64 X2), creado para equipos portátiles.


7. CONFIGURACIÓN DEL MICROPROCESADOR.

Cuando se instala un microprocesador en una placa base se deben configurar algunos parámetros como la frecuencia y los voltajes de funcionamiento. En las placas antiguas esta configuración se efectuaba con ‘júmperes’.

Es necesario consultar el manual de la placa base y saber cuál es la configuración adecuada para el microprocesador que debemos instalar. Si no disponemos del manual, la mayoría de las placas llevan serigrafiadas tablas donde se indican las diferentes combinaciones de ‘júmperes’.

En la configuración del microprocesador ajustamos su frecuencia. En la actualidad los parámetros del microprocesador se configuran de forma automática con la BIOS de la placa base.


8. ZÓCALOS DE MEMORIA: Capacidad y Velocidad del Sistema.

Los zócalos de memoria son la clave a la hora de obtener máximo rendimiento, ya que determinan el tipo y la cantidad de memoria física que se instalarán en el ordenador.

Uno de los componentes más importantes de un ordenador, junto al procesador y la placa base, es la memoria RAM, es decir, la memoria física y temporal del PC. La placa base tiene bancos o zócalos de memoria, que no son otra cosa que las ranuras que permiten instalar los módulos; vienen integrados en la placa base y suelen incluirse en pares. Su formato varía en cuanto a la cantidad de contactos que pueden soportar y a la posición de un tabique destinado a evitar que los módulos se instalen al revés.

En la mayoría de placas base encontramos cuatro bancos o zócalos de memoria, que se identifican

con diferentes colores según su correlatividad con respecto a su paridad.

Todas las generaciones modernas de memoria RAM pertenecen a la gama DIMM (Dual In-Line Memory Module, o Módulo de Memoria Doble Lineal), siglas con las que también se denominaba a la primea clase de este tipo de memorias. Sin embargo, es necesario remontarse a los primeros modelos de zócalos para memoria si queremos comprender su evolución.

Las primeras ranuras para memorias se denominaban SIMM (Single In-Line Memory Module, o Módulo de Memoria Único Lineal) y tenían 30 contactos, sin ninguna ranura central que definiera su posición. Los módulos se colocaban en un ángulo de 45 grados y se sujetaban mediante dos trabas laterales. Esta tecnología fue superada por unos zócalos similares pero con 72 contactos y un tabique en el medio que definía una sola posición para su instalación.

Las ranuras SIMM evolucionaron a los zócalos para módulos DIMM de 168 contactos (84 por lado). Éstos cuentan con dos tabiques que impiden colocarlos en forma errónea, en cuyo caso se quemarían inevitablemente. Esta tecnología brindó importantes avances en términos de transmisión de datos, como el acceso paralelo de 64bits de memoria, mientras que las anteriores sólo lo hacían a 32bits.

Con los avances tecnológicos, nació un nuevo concepto en zócalos para memoria RAM, denominado DDR (Double Data Rate), que significa Tasa Doble de Datos. Esta nueva tecnología produjo cambios en la forma física, ya que el módulo pasó a tener 184 contactos y sólo contaba con un tabique de posicionamiento desplazado hacia un lateral, para evitar la colocación de memorias que no fueran compatibles o de tecnologías anteriores.

Es decir, que los módulos DIMM de 168 ya no eran compatibles con las ranuras DDR. Además del factor de forma, la tecnología DDR mejoró la tasa de transferencia de datos de manera significativa, porque utilizó un ciclo de reloj para cada dato.


La tecnología DDR basa su funcionamiento en la posibilidad de establecer transferencias de datos por dos canales diferentes de manera simultánea en un mismo ciclo de reloj. Los módulos más comunes trabajan a una frecuencia de 400MHz. Cuando se pensaba que el estándar DDR era definitivo, salió al mercado una evolución de éste, denominado DDR2. Posee 240 contactos y un desplazamiento del tabique hacia un lateral, para evitar errores de conexión.

En la imagen podemos observar dos zócalos para módulos de memoria DDR2 de 240 contactos,

incompatible con tecnologías anteriores.

DDR2 es una mejora de las memorias DDR primarias del tipo SDRAM, con encapsulado DIMM. Este tipo de memoria se caracteriza por trabajar con dos canales de datos, es decir, que puede transmitir 4bits por cada ciclo de reloj (dos de ida y dos de vuelta) simultáneamente. También mejora en forma notable las frecuencias nominales a las que trabaja cada módulo.

La última generación SDRAM posee un buffer de almacenamiento mayor (4bits), para guardar datos que luego serán transmitidos fuera del módulo. Una DDR de 200MHz podía ofrecer 400MHz en forma nominal, mientras que en el caso de las DDR2 estas cifras se duplican: una DDR2 de 200MHZ reales puede disponer de 800MHz nominales. La tasa de transferencia máxima llega a 2Gbps.

Hay algunos factores a los que debemos prestar atención; por ejemplo, el hecho de saber qué cantidad máxima de memoria soporta la placa base y cada uno de los zócalos y, también si éstos poseen la capacidad de ser compatibles con Dual Channel y ECC. Otro aspecto relevante es el bus al que trabaja cada memoria, que también es determinado por el tipo de placa base que tengamos.

La cantidad de memoria soportada en total y por cada banco debe ser determinada por el chipset. En cuanto a la velocidad del bus o FSB, tenemos la opción de adquirir una memoria que utilice la misma tecnología que los zócalos de la placa base. Además, es necesario saber qué tipo de memoria es compatible con los zócalos.

Cabe recordar que todos los aspectos relacionados con la compatibilidad y ejecución entre zócalos y memorias viene determinado por la placa base; entonces, deberemos prestar atención a las especificaciones (manual del fabricante) de ésta antes de decidirnos a adquirir una. De lo contario, no podemos expandir la memoria más allá de lo que soporta la placa base.

El nuevo estándar en módulos de memoria es la DDR3. Aunque también 240 pines su forma física es diferente, ya que la hendidura está en otra posición; trabaja a voltajes menores reduciendo la potencia de uso. Esta tecnología permite transferir datos entre 800MHZ y 1600MHz, lo que supone doblar la velocidad de la memoria.

En la imagen podemos observar zócalos para módulos de memoria DDR3 de 240 contactos, incompatible

con tecnologías anteriores. Los Intel Core i7 sólo usan esta memoria.


9. LA BIOS: Sistema Básico de Entrada y Salida.

Las siglas BIOS significan ‘Basic Input/Output Sistem’, es decir Sistema Básico de Entrada y Salida. Se trata de un programa instalado en la memoria ROM o Flash que está alojada en la placa base. Es no volátil, es decir, que la información no se pierde a pesar de apagar el equipo y de falta de corriente eléctrica. Otra de sus características es que no permite métodos de escritura convencionales, como la memoria RAM.

La función principal de este software básico es administrar los datos necesarios para la inicialización del sistema, es decir, localizar y cargar el o los sistemas operativos instalados en la computadora dentro de la memoria física del sistema (RAM).

En algunos casos, la BIOS se ejecuta directamente en la memoria ROM/Flash. También la BIOS recopila todas las configuraciones de hardware posibles para facilitar el inicio de los procesos posteriores.

En las rutinas funcionales predeterminadas de la BIOS, encontramos la detección básica de dispositivos integrados a la placa base, las instrucciones de control para otros componentes secundarios, los testeos de comprobación del correcto y lógico funcionamiento de estos elementos y la interfaz que permitirá configurar sus diversos parámetros.

La BIOS es de forma rectangular y como ya se ha dicho se encuentra en la placa base, siempre cerca de la pila. En la imagen superior está al lado de los conectores SATA y es removible, ya que viene instalada en un zócalo especial. La BIOS permite las comunicaciones a bajo nivel, es decir, la entrada y la salida básica de datos durante el arranque, que establece el teclado como método de entrada predeterminado, y el altavoz del sistema como salida básica.

9.1. Los procesos de la BIOS.

El primer paso que se realiza al encender un PC es la búsqueda y ejecución de la BIOS. En el momento inmediato en que esta se inicia, el primer proceso que se ejecuta es el POST (Power On Self Test, que significa Diagnóstico Autónomo de Encendido), que se encarga de realizar pruebas automáticas a los principales componentes de hardware del PC, para verificar el estado de cada uno. Entonces, se lleva a cabo un análisis general de elementos como le procesador, la memoria RAM, la placa de video y las unidades de disco.

Si durante estas comprobaciones el POST detecta algún inconveniente, lo más probable es que el PC no encienda, y se nos informe del error a través de una serie de pitidos (identificados en largos y cortos) emitidos por el altavoz del equipo. Conociendo las diferentes combinaciones, podemos solucionar el problema manualmente para lograr encender el PC de manera satisfactoria.


Éstos son algunos de los códigos más comunes que podemos encontrar en el proceso del post.

Pero hay que recordar que cada fabricante de BIOS tiene los suyos, ya que no están estandarizados.

Si el POST no detecta ningún fallo en nuestro hardware principal, el PC arranca de forma normal, y mostrará en la pantalla principal el conteo de la memoria física, la conexión del teclado, y la comprobación de la adecuada configuración de los puertos y dispositivos.

Una vez finalizados los procesos de testeo y configuración básicos del hardware, la BIOS inicia un proceso de transferencia del sistema operativo. Esta tarea se denomina ‘bootstrap’, y su metodología básica es buscar el código de inicio del sistema operativo o gestor de arranque ubicado en el MBR del disco duro principal a través de sectores de memoria secundaria, para luego alojarlo en memoria y ejecutarlo para su inicio.

9.1.1. El Checksum.

Otro proceso que se realiza dentro de la BIOS es el Checksum, que es, básicamente, un método de control de referencia en los datos cargados en memoria, es decir, verifica si estos no están corruptos o defectuosos. Esto se logra sumando cada byte y almacenando el valor del resultado. Este procedimiento se realiza en cada inicio, comprobando los resultados obtenidos con los valores anteriores de cada arranque.


9.2. Configurar la BIOS.

El acceso al Setup se realiza mediante la presión repetitiva de una tecla en la pantalla inicial del PC, generalmente: <Supr> (<Del>) o <F2>. Una vez que se inicia el Setup, se presentan varias categorías, que nos permitirán acceder a la configuración de los diferentes parámetros de hardware.

La interfaz del Setup es muy básica, y en la mayoría de los casos sólo podremos ejercer el control con el teclado, por ejemplo, con las flechas de dirección para cambiar de categoría, y las teclas <Enter>, <RePag> y <AvPag> para modificar los valores.

Entre las configuraciones más comunes podemos encontrar los valores estándar del CMOS (hora, fecha, unidades de disco, etc.), características de la BIOS (secuencia de booteo, conteo de memoria, memoria caché, antivirus de sistema, etc.), parámetros del Chipset, configuraciones de control de energía, dispositivos periféricos integrados, controladores IDE y SATA, etc.).

Todos estos valores pueden cambiar su orden y presentación (generalmente están en inglés) según el fabricante de la BIOS (Award, Phoenix, entre otros).

Esta es la pantalla principal del Setup de la marca Phoenix,

donde podremos encontrar todos los parámetros de la BIOS.

9.2.1. Actualizar la BIOS.

Debido a las renovaciones constantes que sufre el hardware actual, y a las nuevas tecnologías que se implementan con tanta frecuencia, algunos componentes pueden presentar conflictos por la antigüedad del Firmware de la BIOS. Este problema puede resolverse de manera muy sencilla, ya que todos los fabricantes de placas base disponen de actualizaciones permanentes para la BIOS. Podemos encontrarlas en la página web del fabricante de la placa base, y son de libre descarga.


9.3. La memoria ROM.

ROM son las siglas de Read Only Memory, que significa Memoria de Sólo Lectura: una memoria de semiconductor destinada a ser leída y que no admite escribir sobre ella. Conserva intacta la información almacenada, incluso, en caso de que se interrumpa la corriente. La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque del PC. Sabemos que es tipo de memoria no volátil que se encuentra en un encapsulado de la placa base. Las primeras memorias de este tipo eran de muy difícil acceso, pero con el avance tecnológico, se generaron las de tipo flash, que pueden actualizarse sin mayores inconvenientes.

La importancia de la ROM radica en que aloja en su interior tres pequeñas porciones de software, denominadas:

• POST: posee unas rutinas de auto-testeo inicial del hardware;

• BIOS: no permite el acceso a su configuración de manera convencional;

• SETUP: permite al usuario efectuar cierto margen de maniobras en términos de configuración de hardware; es decir, puede habilitar o deshabilitar dispositivos como discos duros, unidades ópticas y disqueteras. Además, maneja buses y frecuencias de trabajo del procesador y de la memoria RAM. Esto no es todo, en él también podemos encontrar configuraciones elementales, como fecha y hora. Todos datos necesitan permanecer estables, aun luego de apagar el PC, es por eso que el SETUP es alimentado por una batería conocida como CMOS.

9.4. Resetear la CMOS.

CMOS es la abreviatura de Complementary Metal Oxide Semiconductor, y es el tipo de tecnología de semiconductores más utilizada en la actualidad.

Cabe destacar la presencia de un ‘júmper’ de configuración ubicado en la placa base, que nos permite borrar todo el contenido de la memoria CMOS, para restaurar su configuración con los valores preestablecidos (de fábrica). Esto puede servirnos en caso de que hayamos establecido en el Setup algún valor erróneo y, por eso, no podamos inicia el PC o algún componente de él. Estos ‘jumperes’ se ubican, normalmente, cerca de la BIOS o de la pila, y algunos poseen sólo dos pines, en tanto que otros tienen cuatro.

Para realizar el reseteo del CMOS, seguiremos estos pasos:

1) En primer lugar, debemos desconectar la corriente eléctrica; 2) Abrir la caja (torre) y liberar el júmper; 3) Luego, suministramos otra vez energía al equipo e iniciamos el PC. De este modo el

equipo no arrancará, ya que se habrá restaurado automáticamente el CMOS; 4) Desconectamos la corriente eléctrica y volvemos a colocar el júmper en los pines tal y

como estaba; 5) Iniciamos normalmente, y si entramos en el Setup, veremos que las configuraciones se

han restablecido.


10. RANURAS DE EXPANSIÓN.

Al analizar la mayoría de las placas base, descubriremos que hay dispositivos integrados en ella (onboard), que pueden ir desde un módem, hasta audio o red. Pero existen aún muchas características adicionales que pueden aplicarse para cumplir diferentes funciones y ampliar las posibilidades del PC. Para eso, contamos con diversos zócalos que nos permitirán su conexión, denominados ranuras o slots de expansión.

En las ranuras de expansión podemos colocar tarjetas que nos permitan agregar

dispositivos no incluidos de fábrica (onboard) en la placa base.

Comparativa de tamaño entre algunas ranuras o slots de expansión más habituales.

10.1. Puerto ISA.

A lo largo del tiempo hubo varios modelos de ranuras de expansión relacionadas con las diversas arquitecturas y velocidades de transmisión manejadas. Las primeras ranuras en estandarizarse fueron las denominadas ISA (Industry Estandar Architecture, es decir, Arquitectura Estándar Industrial), un puerto que ocupaba gran parte de la longitud de la placa base. Eran identificadas normalmente con el color negro. En la actualidad están en desuso y sólo lo podemos encontrar en PCs muy antiguos.


10.2. Bus PCI.

Más tarde aparecieron los slots PCI (Peripherical Component Interconnect, o Interconexión de Componentes Eléctricos), en sus diferentes versiones, que reemplazaron rápidamente a los ISA, ya que se permitían mayores tasas de transferencia, y la comunicación era en paralelo. Los slots PCI son más pequeños que los ISA (107mm de alto y 312mm de largo, casi la mitad de longitud) y normalmente se identifican con el color blanco, aunque algunos fabricantes no respetan esta norma y lo presentan en otros colores, al no estar estandarizado.

Los slots PCI sirven para instalar cualquier tipo de tarjeta de expansión para periféricos, como tarjetas de video, sonido, red, módem, otros puertos, etc. El estándar PCI fue desarrollado en el año 1993 por Intel. En su primera versión, la 1.0, contaba con una tasa de transferencia sincrónica a 33MHz, trabajando en un bus de datos de 32bits a 133Mbps. También se utilizó un bus de datos de 64bits, aplicando la capacidad a 266Mbps. Los voltajes de trabajo variaban de 3,3V a 5V, dependiendo del dispositivo que se instalaba en el puerto.

En su segundo modelo, el 2.2 (también denominado PCI 66), la tasa de velocidad aumento a 66MHz, ampliando sus tasas de transferencia a 266Mbps y soportando una capacidad de 533Mbps.

La tercera versión de PCI, la 3.0, es la oficialmente estandarizada en la actualidad, y su característica principal es que los voltajes de 5V fueron eliminados, y ahora trabaja con 3,3V.

10.3. Puertos AGP.

Es el puerto dedicado para placas de video. Fue el estándar durante mucho tiempo, pero está siendo reemplazado por los slots PCI Express. A diferencia de los PCI, la denominación correcta de los AGP es la de puertos, ya que en contraste con el bus, sólo puede conectarse en ellos un único dispositivo (tarjeta de video). Suele distinguirse por su color marrón.

También fue desarrollado por Intel en el año 1997, con la intención de mejorar el puerto PCI para tarjetas de video aceleradoras, con el mismo ancho de 32bits, pero con transferencia de 8 canales para acceso a memoria RAM. En su primera versión, la AGP 1x, las tasas de transferencia llegaban a 264Mbps a 66MHz, con un voltaje de 3,3V.

La segunda versión, la AGP 2x aumentó la velocidad a 133MHz, permitiendo unos 528Mbps. Luego llegó el AGP 4x, que duplicó las velocidades (266MHz con 1Gbps), para más adelante dar paso a la versión final y utilizada en la actualidad: AGP 8x.


10.4. PCI X o Express 1x.

Este pequeño slot es una evolución del PCI tradicional. Difiere en su tamaño y en la tasa de transferencia de datos, que aumenta a 133 MHz, factor que permite alcanzar 1014Mbps; y mantiene una comunicación en paralelo. Se pueden encontrar en las placas base actuales.

10.5. PCI Express.

El PCI Express es una filosofía nueva y está reemplazando a todas las demás arquitecturas (AGP y PCI), ya que podemos conectar en él cualquier tipo de dispositivo, aunque se usa, en general para la incorporación de tarjetas gráficas. Podemos encontrarlo en todas las placas base actuales, ya que son el estándar. Se diferencia del AGP tanto en su forma física como en la tasa de transferencia.

Se basa en las conexiones serie de 32 canales. La versión PCI Express soporta 250Mbps en cada dirección de cada canal, trabajando a 2,5GHz, lo que significa una tasa de transferencia global de 8Gbps en cada dirección.

10.6. Slot AMR.

Este slot puede confundirse con el PCI Express, pero se diferencia por su color (marrón), tabique de posición (central) y funcionalidad, ya que el AMR se utiliza, en general, para la instalación de un módem interno.


11. CONECTORES EXTERNOS.

Los conectores externos del PC tienen la misma función que lo puertos ubicados dentro del PC, y presentan el mismo fin de establecer la comunicación entre dispositivos.

Lo bueno de los conectores externos es que permiten expandir las capacidades del PC por

medio del agregado de una gran cantidad de periféricos, como una impresora, un ratón o una cámara digital. Existe una amplia gama de conectores, cada uno de los cuales fue diseñado con un fin particular. Con el paso del tiempo, su forma fue cambiando, algunos son realmente novedosos, mientras que otros permanecen iguales.

11.1. La velocidad de transmisión.

Comenzaremos por hacer un análisis de la metodología de transmisión entre un microprocesador y un dispositivo cualquiera, estableciendo que el primero debe enviar al segundo 1byte de información. Como ya sabemos, todo dato que circula por cualquiera de los dispositivos de un ordenador está codificado y es interpretado por el sistema a través del código binario, por lo que a ese byte le correspondería el valor 10101100, siendo este valor un ejemplo aproximado de número binario.

Si bien éste y cualquier otro valor binario son expresados numéricamente, no representan más que cargas eléctricas. Sabemos que en cada codificación binaria el valor ‘1’ es interpretado como una carga eléctrica positiva, y el valor ‘0’, como una carga negativa (o ausencia de ella). Con lo que podemos interpretar que a medida que el microprocesador envía los valores binarios, éstos serán interpretados como cargas positivas y negativas por un dispositivo cualquiera. De esta manera, se irá conformando el código binario. Además de tener en cuenta las cargas, los dispositivos en cuestión deben tener en claro y sincronizar entre sí otros factores: la velocidad de transmisión, el canal y su ancho de banda.

El concepto de velocidad de transmisión debe ser claro en todo el proceso de transporte de datos, ya que si no se aplica una velocidad constante, los datos podrían perderse o ser mal interpretados por el dispositivo receptor.

Supongamos que el microprocesador de un PC desea enviar un flujo de datos que en código binario se traduce a 11111111. En este caso todos los valores del código deben ser interpretados como cargas positivas, por lo que comprobamos que es fundamental establecer la velocidad de transmisión; para este ejemplo, supongamos que será de un ciclo por segundo (1Hz). Entonces el microprocesador verificará cada dato que va a transmitir y lo enviará mediante cargas eléctricas por el canal determinado.


Luego, el dispositivo receptor chequeará en el canal las cargas eléctricas, sabiendo que debe recibirlas con una velocidad constante de 1Hz. Es decir, que si nuestro dato codificado en código binario consta de 8 unidades, el canal tendrá tensión durante 8 segundos consecutivos, y así registrará claramente que se recibieron las 8 unidades, y no 9 ni 7.

Supongamos ahora que deseamos que nuestros datos sean transmitidos con mayor velocidad. Esto puede lograrse de dos maneras diferentes. Lo primero que se nos debe ocurrir es aumentar la cantidad de ciclos por segundo que deben mandarse por el canal de transmisión. Por lo que si aumentamos la velocidad a 2Hz (2 ciclos por segundo), el proceso de transmisión se reduciría a 4 segundos. De la misma manera, si la aumentamos a 4HZ (4 ciclos por segundo), la demora en la transmisión sería de 2 segundos y, si llegamos a 8HZ (8 ciclos por segundo), se reduciría a 1 segundo.

Transmisión de datos Serie y Paralelo.

Un puerto paralelo es la prolongación del bus de datos que transporta ocho bits de información a lo ancho del bus; es decir, uno al lado del otro de forma paralela. Su velocidad de transferencia es de 2Mbps, mucho más rápido que el puerto serie, que envía esos mismos 8bits, uno detrás del otro, a través de un único hilo o pista de información.

11.2. Puerto Serie (COM).

Dentro del PC, los datos circulan por una especie de superautopista de la información de 8, 16, 32 y 64bits, que enlaza el microprocesador y la memoria, y casi todos los dispositivos internos. Es decir que la información viaja por medio de vías.

A las vías de un solo carril se las conoce como líneas serie, porque los datos circulan con una disposición de un bit detrás de otro, de ahí el nombre de puerto serie. Estos puertos están casi en desuso, pero siguen incorporados a las placas base actuales para dar soporte a periféricos más antiguos. Su velocidad de trabajo es de 14Kbps.

11.3. Puerto Paralelo (LPT1).

Fue diseñado para ser el medio de comunicación entre el ordenador y las impresoras. Pero debido a sus excelentes prestaciones, muchos periféricos lo adoptaron para la comunicación, como escáneres y las primeras

cámaras web del mercado, así como antiguas unidades de almacenamiento (dispositivos ZIP externos).

El puerto paralelo es conocido como LPT1, y cuentan con un conector de 25 contactos. Los ordenadores pueden manejar hasta tres de ellos de forma simultánea (LPT1, LPT2 y LPT3), aunque la placas base actuales sólo tienen uno. En caso de necesitar más, es posible expandirlo mediante un ‘hub’ paralelo, un dispositivo que da salida a tres de ellos.

Los cables que van conectados al puerto paralelo sólo tienen asegurada una transmisión fiable de datos en distancias cortas, como máximo de 5 metros. Para la transmisión de datos a distancias mayores, se utilizaban amplificadores de línea, capaces de incrementar la distancia hasta llegar a los 600 metros.


11.4. Puertos PS/2.

Este conector tomó su nombre de la computadora Personal System 2 de la empresa IBM, que lo diseño para la conexión de teclados y ratón. Consta de una clavija del tipo MiniDic de seis patas muy pequeñas. Con el tiempo, este conector se ha transformado en un estándar para el ratón y el teclado. Este tipo de puerto está siendo suplantado por la tecnología de conexión USB.

11.5. Puertos USB.

El USB (Universal Serial Bus) es un puerto de comunicación que permite conectar dispositivos externos bajo la norma Plug&Play (es decir, de reconocimiento automático), gracias al soporte del sistema operativo Windows Vista. En sistemas operativos antiguos, como Windows 98, era preciso instalar el controlador del dispositivo, pero en la actualidad el proceso es automático.

Conectores USB macho y hembra.

Si bien existen placas controladoras PCI con puertos de comunicación USB, en modelos algo más avanzados de placas base podemos encontrar, como mínimo, cuatro de esto conectores. Pero las de última generación incluyen hasta ocho conectores USB.

En caso que necesitemos trabajar con más dispositivos USB de forma simultánea, podemos acudir a un ‘hub’, un elemento que se conecta a un puerto USB para utilizar otros periféricos de este tipo.

Muchos dispositivos USB incorporan conectores USB hembra adicionales, por ejemplo, algunos monitores pueden tener tres conectores USB, donde pueden ir conectados, un teclado, un ratón y algún otro dispositivo, como una cámara digital.

Los puertos USB son los más versátiles que podemos encontrar integrados en la placa base, ya que admiten conectar múltiples dispositivos. Otra ventaja del USB es su propiedad ‘Hot-Plug’, que permite desconectar el dispositivo USB mientras está en funcionamiento, sin necesidad de apagar el PC previamente.

Una desventaja que presentaba el USB en un principio era que algunos sistemas operativos, como Windows 95 primera edición, no lo soportaban. Pero en la actualidad, con sistemas más potentes (Windows XP, Vista y 7), esto no representa ninguna desventaja.

El uso más extendido y popular del conector USB se da en los Pen-Drives.


Gracias al éxito que ha tenido el estándar USB se ha producido una evolución en sus características, sobre todo hemos tenido mejoras en su velocidad:

USB 1.0. El primero en aparecer. Está pensado para funcionar con teclados, ratones y dispositivos que en principio necesitan de un ancho de banda pequeño. Funciona a una velocidad aproximada de 1.5Mbps.

USB 1.1. Como no podría ser de otra forma tenía que aparecer otro estándar que superara al anterior. En este caso su velocidad se multiplica por 8 hasta los 12Mbps.

USB 2.0. Es en este en el que tenemos un salto cualitativo. Vamos a mejorar la velocidad (tasa de transferencia) en 4 veces respecto a la anterior, llegando a los 48Mbps.

Durante todos estos años se suceden los ordenadores que tienen puertos USB 1.x y 2.0 luego es muy importante conocer cuál de ellos estamos usando, sobre todo si vamos a realizar copias de archivos muy grandes.

USB 3.0. Aparece en 2008. Multiplica la velocidad hasta llegar a 4.8Gbps. USB 3.0 reduce significativamente el tiempo requerido para la transmisión de datos, reduce el consumo de energía, y es compatible con USB 2.0.

Conector USB 3.0.

Ahora el problema, por primera vez, no es el cable si no que el disco duro o dispositivo que conectes sea tan rápido para poder dar esa velocidad. Además y debido a que cada vez el cable USB es usado más para cargar dispositivos se aumenta la cantidad de energía que es capaz de proporcionar.

Sin embargo al USB 3.0, y en el ámbito de los discos duros externos le aparece un competidor en el estándar SATA 3.0. En este caso lo que se hace es poner un conector en la torre del PC que surge de la placa base y es como si el disco duro estuviera conectado directamente a esta. La diferencia entre disco duro externo e interno se diluye. Por ejemplo una interfaz SATA 3.0 es capaz de funcionar a 6Gbps por segundo.


11.6. Puertos Firewire.

El IEEE 1394 (conocido como Firewire por Apple y como i.Link por Sony) es un estándar multiplataforma para la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a ordenadores.

Es un estándar de comunicación multiplataforma para la entrada y salida de datos en serie. Hoy en día, casi todas las placas base de alto rendimiento integran este puerto de interconexión, pero no es un estándar como el USB.

Vista de dos conectores Firewire con conexión de 6 pines.

Existen 4 versiones de este tipo de puerto:

Firewire 400 (IEEE 1394-1995). Lanzado en 1995. Tiene un ancho de banda de 400Mbps, 30 veces mayor que el USB 1.1. Destinados a la alimentación del dispositivo (excepto en la versión distribuida por Sony, i.Link, que carece de estos dos pines de alimentación) ofreciendo un consumo de unos 7 u 8W por puerto a 25V (nominalmente).

Firewire 800 (IEEE 1394b-2000). Lanzado en 2000. Duplica aproximadamente la velocidad del Firewire 400, hasta 786.5Mbps con tecnología semi-dúplex, cubriendo distancias de hasta 100 metros por cable. Firewire 800 reduce los retrasos en la negociación, utilizando para ello 8b 10b (código que codifica 8bits en 10bits, que fue desarrollado por IBM y permite suficientes transiciones de reloj, la codificación de señales de control y detección de errores. El código 8b 10b es similar a 4B/5B de FDDI (que no fue adoptado debido al pobre equilibrio de corriente continua), que reduce la distorsión de señal y aumenta la velocidad de transferencia. Así, para usos que requieran la transferencia de grandes volúmenes de información, resulta muy superior al USB 2.0. Posee compatibilidad retroactiva con Firewire 400 utilizando cables híbridos que permiten la conexión en los conectores de Firewire 400 de 6 pines y los conectores de Firewire 800, dotados de 9 pines. No fue hasta 2003 cuando Apple lanzó el primer uso comercial de Firewire 800.

Firewire s800T (IEEE 1394c-2006). Anunciado en junio de 2007. Aporta mejoras técnicas que permite el uso de Firewire con puertos RJ-45 sobre cable CAT 5, combinando así las ventajas de Ethernet con Firewire800.

Firewire s1600 y s3200 (IEEE 1394-2008). Anunciados en diciembre de 2007, permiten un ancho de banda de 1,6 y 3,2Gbps, cuadruplicando la velocidad del Firewire 800, a la vez que utilizan el mismo conector de 9 pines.

11.6.1. Características generales.

• Soporta la conexión de hasta 63 dispositivos con cables de una longitud máxima de 425cm con topología en árbol.

• Compatible con plug-and-play. • Compatible con comunicación peer-to-peer que permite el enlace entre dispositivos sin

necesidad de usar la memoria del sistema o el microprocesador. • Compatible con Hot-Plug (conexión en caliente). • Todos los dispositivos IEEE 1394 son identificados por un identificador IEEE EUI-64

exclusivo (una extensión de las direcciones MAC Ethernet).


11.7. Puertos SATA E/S Externo.

Fue diseñado para dispositivos externos por la empresa ASUS, que lo incorporó en todas sus placas base de última generación. Están localizados en la parte trasera de entrada y salida, y proporcionan una rápida instalación, conexión y soporte para hasta 16 dispositivos con funciones de múltiples puertos. Con él, es posible realizar copias de seguridad (backups) de fotos, videos y otros contenidos en un dispositivo externo, como un disco duro SATA.

Las placas base que presentan esta característica soportan la próxima generación de disco duros basados en el almacenamiento específico de Serial ATA (SATA) de 3Gbps, lo que significa que duplican el ancho de banda de transferencia de datos con conexión ‘hot-plug’, lo más nuevo en tecnología.

Conector SATA externo y cable de conexión interno. Conectores SATA externos.

11.8. El futuro de los puertos externos.

Existe una gran variedad de puertos externos, cada uno con un diferente formato, color y cantidad de conectores. Además, se utilizan para la conexión de distintos dispositivos. Sin embargo, en pos de la unificación de los sistemas de conexión, todos estos puertos serán reemplazados por la tecnología USB, porque ésta permite excelentes tasas de transferencia y realizar conexiones en caliente (Hot-Plug). Pero la gran ventaja que ofrece esta tecnología es la posibilidad de conectar hasta 127 dispositivos en un mismo puerto.


12. CONECTORES INTERNOS: Características y Funciones.

Los conectores internos del PC son las fichas o zócalos que están ubicados en la superficie de la placa base, para conectar diferentes dispositivos y otros componentes elementales, que no tienen salida al exterior de la caja o torre. Se los usa para conectar unidades de disco, ventiladores, botones frontales de la torre y otros componentes del PC.

12.1. Conectores frontales de la torre.

En el lado izquierdo de casi todos los modelos de placa base encontramos una fila doble de pines que se encargan de dar energía a algunos botones utilizados para encender el PC o hacer un reset. A continuación se detalla cada uno de ellos:

Encendido (Power_SW). Al mantener presionado durante unos segundos el pulsador que deriva a este conector, podemos encender y apagar el PC.

Reinicio (Reset_sw). Es el conector que deriva al botón de reset, ubicado en el panel frontal de la torre.

Altavoz o Speaker (SPKR). Aquí podemos conectar el altavoz de la torre para recibir alertas sonoras sin intermedio de la placa de sonido.

Disco duro (HDD_LED). Aquí se conecta la luz frontal que indica el proceso de lectura del disco duro. Gracias a este testigo, es posible visualizar, en momentos críticos si el PC está en un colapso o si, simplemente, está trabajando con procesos de lectura complicados.

Encendido (Power_Led). Esta luz indica si el sistema se encuentra encendido, en estado de stan-by (ahorro de energía) o apagado.

En la imagen podemos apreciar la serie de contactos encargados de administrar los botones del

panel frontal y las luces. Hay diferentes colores para los distintos conectores.

12.2. Conectores de alimentación.

Es preciso saber que todos los dispositivos conectados a la placa base son alimentados por la fuente de alimentación, que se encarga de brindarle energía de forma constante, para que todos los conectores entreguen a los dispositivos la tensión necesaria para funcionar.

La placa base cuenta con una serie de conectores específicos, según el modelo y el proceso de fabricación, para trabajar de forma correcta. Veamos cuáles son y qué función cumplen dentro de la placa base:


ATX. Es un conector de 20 contactos encargado de abastecer a la placa base por medio de diferentes tensiones de trabajo.

Conector de 12V. Es utilizado de refuerzo para alimentar al procesador. Todas las placas base de nueva generación lo poseen. Más que un refuerzo, se ha transformado en un complemento vital para que el PC pueda encender, ya que todas las placas base para tecnología Pentium 4 lo requieren para funcionar.

Conector auxiliar de 3,3V. Su función es asistir y ayudar al refuerzo de la fuente para la alimentación de placas de expansión que posean grandes requerimientos, como aceleradoras de video.

ATX 12V 2.01. Cumple la misma función que el ATX y el conector de 12V integrados en un estándar para suministrar tensión a las placas base que cuentan con más de un microprocesador. En general, se los utiliza en las placas base de la empresa Intel para servidores.

Conector P8 y P9. Este conector fue utilizado en los ordenadores antiguos del tipo AT, y trabajaba en función de un par de conectores con seis pines cada uno, encargados de suministrar la energía a la placa base. Esta tecnología sólo se encuentra en los modelos más antiguos, y dejó de fabricarse hace unos años, cuando salió el estándar ATX.


12.3. Conectores de la placa base.

La placa base posee diferentes conectores en función del fabricante. A medida que el nivel de conectividad interno se incrementa, el valor también lo hace. Algunas placas base de última generación traen placas WiFi integradas o medios de transferencia como conectores Bluetooth. Estos son los conectores más comunes que se pueden encontrar en una placa base:

CD lines. Se encuentra sólo en placas madre que poseen sonido integrado y sirve para conectar el audio proveniente de la unidad CD-DVD-ROM de forma analógica. Está en desuso por la implementación de la digitalización de sonido multimedia por parte de los nuevos sistemas operativos.

COM. Dado que casi todas las placas base actuales poseen un solo puerto de conexión del tipo serie, los fabricantes de estas placas dan la posibilidad de conectar un segundo puerto serie alternativo.

MIDI/Juegos. Ya no se encuentra en el panel trasero de las placas base, pero los fabricantes dan la posibilidad de habilitarlo. Se le utilizaba para conectar joysticks o gamepads.

Conector FDD. Este conector se usa para la disquetera o floppy. Aunque es un medio antiquísimo para el resguardo de datos, se le sigue implementando debido a su bajo coste y a la necesidad de transferir poca información.

Conector IDE o Paralelo ATA. Fue un estándar de conexión para discos rígidos y lectores de CD y DVD. En la actualidad, se utiliza con mucha fluidez, pero casi está en desuso para el conexionado de unidades de disco, al ser reemplazado por el conector SATA.

Serial ATA 1, 2 y 3. Es el nuevo estándar para conectar unidades de almacenamiento masivo, en reemplazo de su antecesor, el IDE o Paralelo ATA, por sus niveles de transferencia de datos. En su versión 3, disminuye el tamaño de sus conectores hasta 6 veces en comparación con el IDE.

USB. Además de tener conectores ubicados en la parte trasera de la placa base, los fabri-cantes fueron conscientes de las limitaciones de éstos, y decidieron integrar uno adicional que pueda montarse fácilmente en las bahías posteriores del PC para acceder a él fácilmente.

WOL (Wake On Lan). En algunas placas base, este conector ya viene incluido y, mediante un cable ubicado entre la interfaz de red y la placa base, nos permite realizar el apagado o encendido remoto del PC por medio de la red local (LAN – Local Area Network).

FAN Conector – CPU Fan y Power Fan. Es utilizado para conectar los coolers que se encargan de mantener estable la temperatura de los componentes internos del PC, como procesador, discos y tarjetas de video.

IRDA. También conocido como puerto infrarrojo, fue utilizado en algunas placas base anti-guas para integrar un ratón o un teclado infrarrojo. En la actualidad, es reemplazado por el Bluetooth, que supera notablemente este método de transferencia inalámbrica.

Sintonizador de TV Onboard. Algunas empresas como NVIDIA, se han aliado con fabricantes de placas base, como MSI e Intel, y se estima que incorporarán esta herramienta de entretenimiento junto con una salida de video (TV-Out).


13. COMPONENTES INTEGRADOS: Ventajas y Desventajas.

En algunas placas base actuales encontramos dispositivos integrados que en algunos casos pueden ofrecer excelentes prestaciones, sin necesidad de tener tarjetas de expansión, pero no siempre fue así.

Cuando se implementó en las placas base la característica de integrar diferentes componentes, ésta no fue muy bien aceptada por los usuarios, debido, a que, en la mayoría de los casos, no se lograba la calidad que podría alcanzarse utilizando tarjetas de expansión.

Esto sucedía porque para no sobre-exigir a la placa base, se incorporaban elementos de baja gama que no satisfacían las necesidades de ningún comprador. Esta situación se presentaba, sobre todo, con las tarjetas de video, ya que en potentes arquitecturas externas, como lo eran en su época PCI o AGP (en la actualidad PCI Express), la posibilidad de instalar tarjetas de video de última tecnología era altamente viable, no así en un chip integrado a la placa.

En la actualidad, es muy difícil hallar una placa base sin audio, red y video integrados, aunque también, por supuesto, podemos optar por ampliar estas capacidades mediante placas de expansión PCI Express o AGP.

Las placas base modernas cuentan con esta característica, dado que, con los avances tecnológicos –como la integración de funciones al southbridge y la delegación de la administración de video al northbridge, o los sistemas de refrigeración de última generación–, es mucho más aceptable incorporar funciones integradas potentes, con las que se logra, a veces, el mismo nivel que si colocáramos una placa de expansión.

Es por eso que encontraremos, por ejemplo, chipsets que manejen video integrado de alto rendimiento, que poseen características como la reproducción de DVD y hasta de HD-DVD, y la aceleración gráfica con memoria de hasta 1GB. También podemos contar con excepcionales chips de audio onboard con sonido envolvente 7.1 de hasta 8 canales, o dispositivos de redes Ethernet que nos dan la posibilidad de prescindir de las placas de expansión.

En cualquier caso de componentes de tipo onboard, las conexiones aplicables al dispositivo están en el panel trasero de la placa base, junto a los puertos de comunicación y los conectores de teclado y mouse.

En el caso de las tarjetas de video, por ejemplo, encontraremos, en general, el soporte para el monitor, que puede ser Serial (DB-15) o DVI (para pantallas LCD). También es posible que haya algunos conectores extra, como la salida o sintonizadora de TV, o el conector de S/Video. En el caso de las tarjetas de audio integradas, en el panel trasero normalmente están los conectores LINE-IN o entrada de línea, LINE-OUT o salida de línea, y MIC, para el micrófono.

En el caso del las tarjetas de red, se dispone de un conector RJ-45 para cable de red UTP y también contamos con la posibilidad de tener un conector coaxial.

13.1. Integración sin cables.

Otra de las tecnologías que han crecido enormemente en los últimos años es la de las conexiones inalámbricas, ya que facilita de manera considerable la conectividad entre equipo o dispositivos. Esto hizo que las marcas desarrolladoras de placas base y chipsets integraran a sus productos algunas de estas funciones, como Bluetooth o WiFi, características adoptadas anteriormente en otros dispositivos, como notebooks y Pocket PC.


14. ELECCIÓN DE LA PLACA BASE.

Existe una gran variedad de placas base que se ajustan a las necesidades de cada usuario, considerando dos variables: ejecución de diseño y precio, por lo que seleccionar la adecuada puede resultar un proceso algo complejo, ya que implica considerar determinadas características, según la utilidad que tendrá el equipo. Será fundamental analizar correctamente las funciones y capacidades que puede brindar una placa base, porque de ello dependerán las particularidades de los demás componentes.

La elección correcta es una terea exhaustiva, debemos averiguar en profundidad las posibilidades de expansión y futuras actualizaciones que tendrá, considerando, por ejemplo, puntos clave como qué tipo de memoria y procesadores soporta, los componentes integrados y la ranuras de expansión con los que cuenta.

En la actualidad se comercializan dos arquitecturas de placas base, las que soportan procesadores de múltiples núcleos y los que son compatibles con CPUs convencionales de núcleo simple. Aunque también hay algunas que soportan ambos tipos de procesadores.

14.1. Equipamiento básico.

Para usuarios principiantes y aquellos que sólo desarrollan tareas de oficina simples –como el uso de Office, Internet, reproducción de vídeo y audio, etc. – lo mejor es seleccionar una placa base de gama baja-media que tenga estas funciones integradas. De esta manera, más económica será, ya que cuantos más dispositivos integrados posea la placa base, mejor.

Pero hay que aclarar que no es recomendable adquirir una placa con procesador integrado (menos para principiantes), ya que son de muy baja calidad. No será demasiado importante el tipo de slots de expansión que presente, ya que normalmente no será preciso incrementar las capacidades de este tipo de equipos, porque las tareas que se realizarán en él no son demasiado complejas y no requieren dispositivos especiales.

Dentro de este apartado, podemos diferenciar entre dos grupos básicos:

• PC de escritorio. Esta categoría pertenece al usuario hogareño principiante. Es un equipo de aprendizaje y no requiere grandes capacidades. Sus requerimientos son: procesador integrado, 512MB de RAM y dispositivos onboard.

• PC de oficina. Una placa base para equipos de esta categoría debe tener soporte para un microprocesador que trabaje por encima de los 1,5GHz de velocidad, con 512MB de RAM DDR, al menos cuatro puertos USB (2.0 y 3.0), video y red integrados, y soporte para discos SATA o PATA.

Esta placa base es idónea para el uso principiante y/o de oficina, al ofrecer dos bancos de memoria DDR,

sonido y video integrados, y slots PCI y PCI Express 1x y PCI Express 16x.


14.2. Equipamiento medio.

Este tipo de equipo es ideal para usuarios avanzados, ya que puede funcionar como centro de juegos y aplicaciones multimedia, al combinarlo con el televisor, el DVD o el equipo de audio. Para una placa base de este tipo habrá que invertir algo más de dinero, pero realmente valdrá la pena, porque nos brindará muchas posibilidades, como la reproducción de DVDs y la ejecución de los últimos juegos.

Hay que considerar las capacidades de la memoria y la tarjeta de video que presente, pues será conveniente seleccionar una placa base que ofrezca la posibilidad de instalar varios módulos de memoria de gran capacidad (aunque lo recomendable es instalar uno o dos muy potentes), que brinden como mínimo 1GB de capacidad. En cuanto a la tarjeta de video, podemos elegir una placa que cuente con un onboard de alta gama, con aceleración gráfica 3D y con capacidad de memoria de 512MB. Otra opción es incorporar tarjetas de expansión en un slot PCI Express 16x, por lo que será vital que la placa base posea este tipo de ranuras de expansión. Además, deberemos procurar que posea, como poco, unos 4 puertos USB, para conectar todo tipo de dispositivos periféricos.

Un detalle a tener en cuenta es la fuente de alimentación, ya que debe alimentar a muchos componentes, por lo que no es aconsejable que sea de menos de 700W.


• Usuario avanzado. Es una placa base destinada a aquellos usuarios que posean cierta experiencia en el manejo de programas más avanzados que los correspondientes a una suite de oficina. Es recomendable que soporte procesadores que trabajen, al menos, a 2GHz, 1024 de RAM DDR, discos SATA, y video, red y puertos USB (2.0 y 3.0) integrados.

• Multimedia. Una placa base para equipos de esta categoría debe tener un dispositivo de video integrado de alta gama, sonido 7.1, 1024MB de memoria RAM DDR, soporte para discos y unidades ópticas SATA y puertos USB (2.0 y 3.0) integrados.

Esta placa base MSI es idónea para el uso avanzado o multimedia, al ofrecer varios bancos de memoria

DDR2, sonido y video integrados, y varios Slots PCI y PCI Express.


14.3. Equipamiento profesional.

En este caso los componentes de la placa base deben ser, definitivamente, de gama alta, muy potentes y dedicados a tareas específicas avanzadas, como la edición de audio y video, y el diseño gráfico y 3D. También es importante la tecnología de ranuras de expansión que ofrezca. Es recomendable que contemos con varios slots PCI y PCI Express, a poder ser 16x, ya que esto servirá para incluir todos los dispositivos necesarios, como tarjetas de sonido envolvente de ocho canales, tarjetas de video con aceleración gráfica y memoria de 1GB, tarjeta sintonizadora de TV o tarjeta WiFi para redes inalámbricas.

Deberá contar con unidades de disco duro de alta velocidad, por lo que se recomienda que tenga varios controladores SATA de segunda generación. La cantidad de puertos USB, tanto 2.0 y 3.0, debe ser alta, considerando que la cantidad de hardware de este tipo que utilizaremos será bastante mayor que en el caso anterior.

Es aconsejable que la placa base cuente con algunos puertos Firewire o IEEE1394a. Es normal que esta clase de equipo forme parte de una red, por lo que es vital la presencia de este tipo de dispositivos. La tarjeta de red puede venir integrada, dado que en la actualidad, la mayoría de las placas base poseen muy buenas capacidades y ofrecen hasta 1Gbps de transferencia.

Un detalle a tener en cuenta es la fuente de alimentación, ya que debe alimentar a muchos componentes, por lo que no es aconsejable que sea de menos de 900W.


• Diseño. En este caso, debemos adquirir una placa base de gama alta que soporte procesadores de doble núcleo y que tenga slots para placas de video PCI Express 16x, mínimo 2GB de RAM DDR3, soporte para discos SATA 2, y puertos USB y Firewire integrados.

• Juegos. Las placas base para juegos deben soportar procesadores de doble núcleo tener un mínimo de 2GB de RAM DDR3 y capacidad de procesamiento simultáneo de video mediante PCI Express 16x, tipo SLI o CrossFire. También requieren soporte para discos SATA 2 y sonido integrado de alta gama, como 7.1.

Esta placa base SABERTOOTH X58 es idónea para el uso en juegos o programas de diseño avanzados,

ofrecer 6 ranuras de memoria DDR3, sonido en alta definición (8 canales) y video integrados, y varios PCI Express 16x, soporta SLI y CrossFire, conector SATA de 6Gbps y puertos SATA de 3Gbps.


15. PLACAS BASE ESPECIALES.

No todos los usuarios de ordenadores utilizan equipos de escritorio, ya que esto depende de las necesidades o utilidades que se les dé. Por ejemplo, existen ordenadores destinados, esencialmente, a actuar como proveedores de servicios para los restantes componentes de una o más redes. Estos equipos se denominan servidores, y requieren placas base especiales, con características desarrolladas para los complejos procedimientos que deben ejercer. Otro tipo son las ‘laptops’ o ‘notebooks’ (ordenadores portátiles), que debido a su estructura física. Necesitan componentes adaptables.

15.1. Servidores.

Los componentes que interactúan en un servidor deben ser muy potentes y, lo más importante, necesitan tener algún sistema de seguridad para prevenir la pérdida de datos. Dos componentes que se relacionan directamente con la placa base son la fuente de alimentación y el microprocesador. El incorrecto funcionamiento de ellos puede poner en riesgo todas las operaciones que el servidor y los usuarios conectaos a él efectúan.

Estas placas base están equipadas con múltiples zócalos para el procesador y dos conectores para la fuente de energía. En el primer caso, trabajar con dos o más CPUs significa una gran ventaja, ya que el sistema operará con la sumatoria final de las velocidades de ellos, y las tareas se dividirán. También, si uno sufre algún inconveniente y deja de funcionar, se centralizarán los procesos en el o en los restantes.

En caso de las fuentes de alimentación, la mayoría de los servidores tienen dos: una funcional y otra de seguridad. Si la principal no puede suministrar corriente a la placa base y a los demás dispositivos, la segunda podrá entrar en acción, conectándola en caliente (sin necesidad de apagar el equipo, mediante el método ‘hot-swap’).

Esta placa base de Intel está destinada, especialmente, al trabajo en servidores, para lo cual cuenta con

dos zócalos dedicados a las operaciones multiprocesador del tipo Xeon.


15.2. Ordenadores Portátiles.

Los ‘notebooks’ o ‘laptops’ son una solución de portabilidad en el manejo de datos. En la actualidad, su uso está orientado más que nada, al trabajo de oficina y profesional, aunque existen en el mercado numerosos modelos que ofrecen grandes capacidades tanto para el uso hogareño (juegos y aplicaciones varias), como para funciones multimedia (reproducción o edición de audio y video, etc.).

Si observamos un ‘notebook’ a simple vista, nos daremos cuenta que los elementos que la componen son similares a los de los PCs de escritorio, pero con diferentes tamaños y formas. Es muy poco común que se realicen cambios en este hardware, ya que los equipos vienen montados y es difícil encontrar componentes (no poco comercializados y no muy económicos). No es frecuente armar un ‘notebook’ de acuerdo a nuestras necesidades, tal como hacemos con un PC normal. Los cambios de hardware también son raros y, en caso de fallos, es preciso recurrir a técnicos especialmente capacitados en este tema.

En un portátil, también hay una placa base en la cual se integran los restantes dispositivos, como suministro de energía, CPU, video, audio y red, entre otros. Pero las arquitecturas de integración son algo distintas de las explicadas hasta el momento.

En la placa base de un portátil todos los componentes están integrados, a excepción del procesador, la memoria y la unidades de almacenamiento. Los procesadores de estos equipos se instalan de manera similar a los de las desktop, pero con tasas de consumo diferentes y tecnologías como Intel Centrino Core 2 Duo. En el caso de la memoria, las tecnología son las mismas (DDR y DDR2), pero la arquitectura cambia: se utiliza el formato SO-DIMM (más pequeños) Las unidades de almacenamiento son también más pequeñas (2,5 pulgadas en vez de 3,5 y requieren menor consumo.

Este tipo de placas base no cuentan con demasiadas características multimedia, como video o sonido integrados de alto rendimiento. En cambio, si tienen una gran cantidad de slots de expansión (PCI y PCI Express) para conectar diferentes dispositivos. Tiene integradas las tarjetas de red, tanto Ethernet como inalámbricas, y soporta hasta cuatro entradas (que pueden ser RJ-45, coaxiales, de fibra óptica o antenas wireless) que admiten velocidades de hasta 2Gbps.

Capítulo 2 (Parte 1) - Placa Base

Documents

Transcript of Capítulo 2 (Parte 1) - Placa Base