Trabajo 8! ;)

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13) LA PLACA BASE

Definición:

También conocida como placa madre o tarjeta madre es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Es una parte fundamental a la hora de armar una PC de escritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.

La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.

IMAGEN DE LA PLACA BASE:

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FUNCIONES:

El CHIPSET

El chipset es un chip, formado a su vez por un conjunto de circuitos integrados, que en su conjunto actúan de interconexión entre el microprocesador y el resto de los elementos. Estos circuitos ayudan al microprocesador a acceder a la memoria, slots de expansión, discos, etc.

El chipset controla el sistema y sus capacidades, y de éste depende la cantidad de memoria RAM que puede conectarse al ordenador, además de la memoria caché de la que se podrá disponer, entre otros factores.

Existe una amplia gama de chipsets para cada tipo de microprocesador y bus, pero los dos fabricantes más conocidos por su expansión en el mercado son INTEL (que fabrica chipsets para las placas bases diseñadas para procesadores del mismo nombre) y VIA (fabrica chipsets para procesadores AMD)

ZOCALOS DE MEMORIA

Como su propio nombre indica, son como los slots de expansión a las tarjetas controladoras. Los módulos de memoria (SDRAM, en nuestro caso) se insertan en estos zócalos para quedar conectados a la placa base.

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LOS JUMPERS

Son unos puentes que sirven, entre otras cosas, para configurar la velocidad de microprocesador, al igual que la de otros componentes de la placa base. Están formados por simples piececitas de plástico que “puentean” o unen varias patillas de un conector. La configuración para dichos jumpers viene reflejada en el manual de la placa base.

En nuestro caso, los distintos jumpers serían JP8 (para la velocidad de reloj), JP5 (para el voltaje), JP1 (para borrar la CMOS), JP4 (para el reloj SDRAM), etc.

BIOS:

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Realmente no es sino un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos denominados de entrada-salida (Input-Output). Físicamente se localiza en un chip que suele tener forma rectangular, como el de la imagen.

Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco duro, la fecha y hora del sistema, etc., los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila cuando el ordenador está desconectado.

Las BIOS pueden actualizarse bien mediante la extracción y sustitución del chip (método muy delicado) o bien mediante software, aunque sólo en el caso de las llamadas Flash-BIOS.

 

SLOTS PARA TARJETA DE EXPANSION

Con unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de vídeo, de sonido, de red...). Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y a veces incluso en distinto color.

Ranuras ISA: son las más veteranas, un legado de los primeros tiempos del PC. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm.

Ranuras Vesa Local Bus: un modelo de efímera vida: se empezó a usar en los 486 y se dejó de usar en los primeros tiempos del Pentium. Son un desarrollo a partir de ISA, que puede ofrecer unos 160 MB/s a un máximo de 40 MHz. Son larguísimas, unos 22 cm, y su color suele ser negro, a veces con el final del conector en marrón u otro color.

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Ranuras PCI: el estándar actual. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas.

Ranuras AGP: o más bien ranura, ya que se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI. Según el modo de funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa.

Las placas actuales tienden a tener los más conectores PCI posibles, manteniendo uno o dos conectores ISA por motivos de compatibilidad con tarjetas antiguas y usando AGP para el vídeo

 

MEMORIA CACHE

Es una memoria tipo L2, ultrarrápida, en la que se almacenan los comandos mas usados por el procesador, con el fin de agilizar el acceso a estos. Las placas base actuales no suelen llevar memoria caché, ya que ésta está integrada en los propios procesadores, sistema por el que trabaja de una forma mas rápida y eficiente.

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USB

Consiste en una conexión de cuatro pines (aunque suelen ir por pares) para conectar dispositivos de expansión por USB a la placa base, tales como placas adicionales de USB, lectores de tarjetas, puertos USB frontales, etc. Las placas base cada vez traen más conectores USB, siendo ya habitual que tengan cuatro puertos traseros y otros cuatro conectores internos. Las placas actuales incorporan USB 2.0, con una tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (teóricos, en la practica raramente se pasan de 300 Mbps). Actualmente hay una amplísima gama de periféricos conectados por USB, que van desde teclados y ratones hasta modem, cámaras Web, lectores de memoria, MP3, discos y dvd externos, impresoras, etc. (prácticamente cualquier cosa que se pueda conectar al ordenador).

Es la conexión mas utilizada en la actualidad, siendo pocos los periféricos que no usan o tienen una versión USB. Una de las grandes ventajas de los puertos USB es que nos permiten conectar y desconectar periféricos en caliente, esto es, sin necesidad de apagar el ordenador, además de llevar alimentación (hasta 5v) a éstos. 

Conectores para ventiladores (FAN)

Son unos conectores, normalmente de 3 pines, aunque en el caso del CPU_FAN (conector del ventilador del procesador) están viniendo con cuatro pines), encargados de suministrar corriente a los ventiladores, tanto del disipador del microprocesador como ventiladores auxiliares de la caja. Suelen traer tres conectores, CPU_FAN, CHASIS_FAN y un tercero para otro ventilador. Además de suministrar corriente para los ventiladores, también controlan las rpm de estos, permitiendo a la placa base (cuando cuenta con esta tecnología) ajustar la velocidad del ventilador en función de las necesidades de refrigeración del momento.

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CONEXIONES I/O: 

 

Las conexiones I/O (Input/Output) son las encargadas de comunicar el PC con el usuario a través de los llamados periféricos de interfaz humana (teclado y ratón), así como con algunos periféricos externos.

Situadas en la parte superior trasera de la placa base (en el panel trasero que comentábamos en la descripción física de la placa base), la posición de estos en cuanto a situación con respecto al resto de la placa base y medidas totales del soporte está estandarizada, salvo en aquellas placas diseñadas para equipos muy concretos de algún fabricante (HP, Sony, Dell...).

Estos conectores, en el formato estándar, son:

- PS/2

Dos conectores del tipo PS2, de 6 pines, uno para el teclado y otro para el ratón, normalmente diferenciados por colores (verde para ratón y malva para teclado).

- USB

Suelen llevar cuatro conectores USB 2.0 En mucho casos traen otros dos en una plaquita que se conecta a los USB internos de la placa.

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- RS-232

Conocidos también como puertos serie. Suelen traer uno o dos (aunque cada vez son mas las placas que traen solo uno e incluso ninguno, relegando este tipo de puerto a un conector interno y una plaquita para instalar sólo en caso de que lo necesitemos), ya que es un dispositivo que cada vez se utiliza menos).

- PARALELO

Es un puerto cuya principal misión es la conexión de impresoras. Dado que las impresoras vienen con puerto USB cada vez se utiliza menos, habiendo ya algunas placas que carecen de este puerto.

- Ethernet

Es un conector para redes en formato RJ-45. Actualmente todas las placas base vienen con tarjeta de red tipo Ethernet, con velocidades 10/100, llegando a 10/100/1000 en las placas de gama media-alta y alta. Algunos modelos de gama alta incorporan dos tarjetas Ethernet.

- Sonido

Igual que en el caso anterior. La calidad del sonido en placa base es cada vez mejor, lo que ha hecho que los principales fabricantes de tarjetas de sonido abandonen las gamas bajas de estas, centrándose en gamas media-alta y alta. El sonido que incorporan las placas base va desde el 5.1 de las placas de gama baja hasta las 8.1 de algunas de gama media-alta y alta. Utilizan el estándar AC97 (Audio Codec 97) de alta calidad y 16 ó 20 bit. Muchas de ellas incorporan salida digital. Los principales fabricantes de chip de sonido son Intel, Realtech, Via, SiS y Creative.

TIPOS DE PLACAS BASE

Baby AT: son las que han reinado durante varios años, son típicas de los primeros ordenadores clónicos y han perdurado hasta la aparición de los Pentium, pues tenían una gran maraña de cables y carecían de una ventilación idónea, y dejaban

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entrever su carencia a la hora de conectar otros periféricos. Son reconocibles por el conector del teclado, clavija de formato DIN ancho.

ATX: Son las placas estándar del mercado actual, tienen una mejor ventilación, menos cables, el teclado y el ratón son de clavija mini-DIN y lleva más conectores, sobre todo los modernos USB y FireWire (cable de fuego).

LPX: Similares a las Baby-AT, pero los slots de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que están pinchadas, la riser card. Las tarjetas van paralelas a la placa bases y su único inconveniente es que la riser card no suele tener más de dos o tres slots de expansión.

Diseño propios de las marcas (IBM, COMPAQ, Hewlett-Packard), que éstos las adaptan a sus necesidades, con el consiguiente inconveniente a la hora de la ampliación del ordenador.

FORMATOS O FACTORES DE FORMA

Las placas base pueden tener diferentes tamaños o varios conectores de alimentación, también pueden diferir en la distribución de las ranuras, los bancos de memoria o el zócalo del procesador. Todas estas variaciones son lo que se denomina el Factor de Forma.

El factor de forma mas extendido es el ATX (Advanced Technology Extended) que fue la evolución de la baby_AT a la que sustituyó. Entre otras mejoras ATX modificó el tipo de alimentación permitiendo que esta fuese controlada desde la BIOS. ATX contempla varios tamaños tal como puede verse en la siguiente figura. (Las medidas están en pulgadas).

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Como puedes observar, a medida que la placa reduce sus dimensiones también lo hace el número de ranuras de las que se dispone, un factor de forma Micro-ATX las reduce en tres. Si la placa base reduce su tamaño lo mismo se puede hacer con la caja de la unidad central del ordenador, pero la concentración de elementos y el poco espacio para fluya el aire hacen que la refrigeración se transforme en una cuestión delicada.

Intel propone desde 2005 un nuevo factor de forma al que denomina BTX (Balanced Technology Extended), es una nueva disposición que pretende mejorar la eficiencia en la refrigeración del interior de la caja creando un flujo de entrada y salida de aire en línea recta.

EL SOCKETEs un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los equipos de arquitectura propietaria, los integrados se sueldan sobre la placa base, como sucede en las videoconsolas.

Existen variantes desde 40 conexiones para integrados pequeños, hasta más de 1300 para microprocesadores, los mecanismos de retención del integrado y de conexión dependen de cada tipo de zócalo, aunque en la actualidad predomina el uso de zócalo ZIF (pines) o LGA (contactos).

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