Este documento describe las características principales de las placas madre. Explica que las placas madre proporcionan soporte para los componentes de un sistema computador y definen sus características. Luego describe algunas de las características clave como el form factor, chipset, buses de memoria y procesador soportado.
3. INDICEINDICE
1.1. Form FactorForm Factor
2.2. ChipsetChipset
1.1. Procesadores soportadosProcesadores soportados
2.2. Velocidad de los procesadores soportadosVelocidad de los procesadores soportados
3.3. Ancho y velocidad de los buses de memoriaAncho y velocidad de los buses de memoria
4.4. Soporte para múltiples CPUSoporte para múltiples CPU
5.5. Soporte para buses de E/SSoporte para buses de E/S
6.6. Funciones incorporadasFunciones incorporadas
7.7. IdentificaciónIdentificación
3.3. BiosBios
4.4. ProcesadorProcesador
1.1. ChipsetChipset
2.2. VoltajeVoltaje
3.3. Velocidad del FSBVelocidad del FSB
4.4. Sockets/SlotsSockets/Slots
5.5. BusBus
1.1. Bus del ProcesadorBus del Procesador
2.2. Bus de MemoriaBus de Memoria
3.3. Bus de CacheBus de Cache
4.4. Bus LocalBus Local
5.5. Buses EstándaresBuses Estándares
6.6. AGPAGP
4. Placas MadrePlacas Madre
• Proporcionan el soporte para losProporcionan el soporte para los
componentes de un Sistema Computador.componentes de un Sistema Computador.
• Definen las características del SistemaDefinen las características del Sistema
Computador.Computador.
• Son la manifestación del concepto deSon la manifestación del concepto de
Plataforma (Intel – Guia del Diseñador dePlataforma (Intel – Guia del Diseñador de
Sistemas PC):Sistemas PC):
• PC – WorkStation – MobilePC – WorkStation – Mobile
5. Placas MadrePlacas Madre
• Nomenclatura:Nomenclatura:
– MotherboardMotherboard
– System BoardSystem Board
– Planar BoardPlanar Board
– Base BoardBase Board
– Main BoardMain Board
– Desktop BoardDesktop Board
6. Form FactorForm Factor
• Indica las características físicas del soporte.Indica las características físicas del soporte.
• Dimensiones, Forma, Huecos y molduras para diferentesDimensiones, Forma, Huecos y molduras para diferentes
puertos, localización para el conector de teclado, conectorespuertos, localización para el conector de teclado, conectores
externos, suministro de potencia. Localización y orientaciónexternos, suministro de potencia. Localización y orientación
de las tarjetas de expansión.de las tarjetas de expansión.
• AT, Baby AT, LPX son obsoletasAT, Baby AT, LPX son obsoletas
• Las placas actuales se catalogan como ATX y existen diversidad deLas placas actuales se catalogan como ATX y existen diversidad de
variantes:variantes:
• miniATXminiATX
• microATXmicroATX
• FlexATXFlexATX
• NLXNLX
7. Form FactorForm Factor
• Luego están las cajas que soportan a estas placas, queLuego están las cajas que soportan a estas placas, que
se distinguen por tamaño, orientación, huecos para losse distinguen por tamaño, orientación, huecos para los
drivers, facilidad de acceso, previsión para ventiladoresdrivers, facilidad de acceso, previsión para ventiladores
accesorios, material de que está fabricada:accesorios, material de que está fabricada:
– Low-profile desktopLow-profile desktop
– Standard desktopStandard desktop
– Micro towerMicro tower
– Mini towerMini tower
– Mid towerMid tower
– Full towerFull tower
8. ChipsetChipset
• ““es el intermediario entre la CPU, la memoria y los componentes del sistema”es el intermediario entre la CPU, la memoria y los componentes del sistema”
• ““El chipset determina las principales características de la placa madre:El chipset determina las principales características de la placa madre:
– Qué procesador/es soportaQué procesador/es soporta
– Qué tipos de módulos RAM admiteQué tipos de módulos RAM admite
– Qué tipos de bus soporta y a qué velocidadesQué tipos de bus soporta y a qué velocidades
– Qué interfaces de E/SQué interfaces de E/S
• Normalmente los chipsets actuales se condensan en dos chips. Puede aparecerNormalmente los chipsets actuales se condensan en dos chips. Puede aparecer
algún chip más de extensiónde Entrada/Salida. Raro, pero posible, encontraralgún chip más de extensiónde Entrada/Salida. Raro, pero posible, encontrar
chipsets en un solo chip.chipsets en un solo chip.
• Los chips se denominan coloquialmente: Puente norte (CPU, Memoria, Video) yLos chips se denominan coloquialmente: Puente norte (CPU, Memoria, Video) y
Puente Sur (PCI, IDE, USB, …)Puente Sur (PCI, IDE, USB, …)
• El chipset define la funcionalidad de la placa madre.El chipset define la funcionalidad de la placa madre.
11. ChipSet: Velocidad del procesadorChipSet: Velocidad del procesador
• Los procesadores de la misma generación se fabrican bajoLos procesadores de la misma generación se fabrican bajo
diferentes modelos que varían en velocidad. Los chipsets sediferentes modelos que varían en velocidad. Los chipsets se
adaptan al rango de velocidades del momento. Cuando ese rangoadaptan al rango de velocidades del momento. Cuando ese rango
de velocidades y mejoras tecnológicas se ve superado aparece unade velocidades y mejoras tecnológicas se ve superado aparece una
nueva generación de chipset.nueva generación de chipset.
• Conceptos:Conceptos:
– FSB: se denomina así al bus local del procesador: Front SideFSB: se denomina así al bus local del procesador: Front Side
BusBus
– BSB: se denomina, cuando lo hay, a un bus particular entre elBSB: se denomina, cuando lo hay, a un bus particular entre el
procesador y la cache L2procesador y la cache L2
– CPU multiplier: Establece por cuanto se multiplicará la velocidadCPU multiplier: Establece por cuanto se multiplicará la velocidad
del FSB para determinar la velocidad interna del procesadordel FSB para determinar la velocidad interna del procesador
12. ChipSet: Velocidad delChipSet: Velocidad del
procesador:FSBprocesador:FSB
• Las velocidades “físicas” van desde 66MHz (6º gen)Las velocidades “físicas” van desde 66MHz (6º gen)
hasta 400MHz,hasta 400MHz, pero por medio de técnicas, el trasiego de datospero por medio de técnicas, el trasiego de datos
puede doblar o cuadruplicar esa velocidad.puede doblar o cuadruplicar esa velocidad.
– Double PumpedDouble Pumped 2 transferencias por ciclo2 transferencias por ciclo
– Quad PumpedQuad Pumped 4 transferencias por ciclo4 transferencias por ciclo
• La placa puede proporcionar la opción de configurar laLa placa puede proporcionar la opción de configurar la
velocidad de FSB.velocidad de FSB. Esto puede condicionar en algunos chipset laEsto puede condicionar en algunos chipset la
velocidad del PCI, del BSB, y del propio procesador a partir delvelocidad del PCI, del BSB, y del propio procesador a partir del
CPU multiplier.CPU multiplier.
– Synchronous motherboardSynchronous motherboard La velocidad del bus PCI estaLa velocidad del bus PCI esta
relacionada con la del FSB por un factor de división.relacionada con la del FSB por un factor de división.
– Asynchronous motherboardAsynchronous motherboard Mantiene ambas velocidadesMantiene ambas velocidades
diferenciadas. La velocidad del bus PCI se mantiene a 33Mhz odiferenciadas. La velocidad del bus PCI se mantiene a 33Mhz o
66MHz66MHz
13. ChipSet: Velocidad del procesador:CPU multiplierChipSet: Velocidad del procesador:CPU multiplier
• Establecida la FSB speed, se puede definir un valor porEstablecida la FSB speed, se puede definir un valor por
el cual multplicarla para obtener la velocidad interna delel cual multplicarla para obtener la velocidad interna del
procesador.procesador.
• Los valores van desde 3.0x hasta 10.0x y se multiplicaLos valores van desde 3.0x hasta 10.0x y se multiplica
por la velocidad real del bus.por la velocidad real del bus.
• La placa puede permitir configurar este valor, lo cualLa placa puede permitir configurar este valor, lo cual
permitiría adaptarse a varios modelos de procesador opermitiría adaptarse a varios modelos de procesador o
bien la propia cpu instalada determina, por autobien la propia cpu instalada determina, por auto
identificación, el valor de multplicación sin posibilidad deidentificación, el valor de multplicación sin posibilidad de
intervención del usuario.intervención del usuario.
14. ChipSet: Bus de memoriaChipSet: Bus de memoria
• La velocidad del bus de memoria debería estarLa velocidad del bus de memoria debería estar
acomodada a la velocidad de FSB.acomodada a la velocidad de FSB.
– Si más lenta, el procesador se vería desasistido (faltoSi más lenta, el procesador se vería desasistido (falto
de datos) con respecto al acceso a memoria.de datos) con respecto al acceso a memoria.
– Si más rápida, exige una gestión de bufferes queSi más rápida, exige una gestión de bufferes que
compensen el exceso de velocidadcompensen el exceso de velocidad
• Si estos buferes están mal gestionados puede perjudicar alSi estos buferes están mal gestionados puede perjudicar al
sistema.sistema.
• Ancho de los buses: generalmente 64 bytesAncho de los buses: generalmente 64 bytes
• Dual ChannelDual Channel dos buses de memoria funcionandodos buses de memoria funcionando
simultáneamentesimultáneamente
15. ChipSet: Bus de memoriaChipSet: Bus de memoria
• Nomemclatura de memoriasNomemclatura de memorias
• Ram:Ram:
– Static Ram SRAMStatic Ram SRAM
– Dinamic Ram DRAMDinamic Ram DRAM
– Sincrono-Asíncrono: SSRAM, SDRAMSincrono-Asíncrono: SSRAM, SDRAM
– Double Data Rate- Single Data Rate - RAMBUSDouble Data Rate- Single Data Rate - RAMBUS
• DDR-SDRAM-SDR-SDRAM – RDRAMDDR-SDRAM-SDR-SDRAM – RDRAM
– Quad Data RateQuad Data Rate
• QDR-SDRAMQDR-SDRAM
• Velocidad:Velocidad:
– Jedec o PC66Jedec o PC66 FSB= 66MHzFSB= 66MHz
– PC100PC100 FSB= 100MHzFSB= 100MHz
– PC133PC133 FSB= 133MHzFSB= 133MHz
– PC200(DDR200)PC200(DDR200) FSB= 100MHzFSB= 100MHz PC1600 1.6MB/sPC1600 1.6MB/s
– PC266(DDR266)PC266(DDR266) FSB= 133MHzFSB= 133MHz PC2100 2.6MB/sPC2100 2.6MB/s
– PC333(DDR333)PC333(DDR333) FSB= 166MHzFSB= 166MHz PC2700 2.7MB/sPC2700 2.7MB/s
– PC400(DDR400)PC400(DDR400) FSB= 200MHzFSB= 200MHz PC3200 3.2MB/sPC3200 3.2MB/s
16. ChipSet: Soporte para múltiplesChipSet: Soporte para múltiples
CPUCPU
• El objeto es proporcionar soporte para que más de unaEl objeto es proporcionar soporte para que más de una
CPU pueda acceder a memoria y resto de dispositivos aCPU pueda acceder a memoria y resto de dispositivos a
través del chipset sin conflictos.través del chipset sin conflictos.
– SMP “Simmetric Multiprocessor”SMP “Simmetric Multiprocessor”
– Los procesadores deben soportarlo al igual que el sistemaLos procesadores deben soportarlo al igual que el sistema
operativooperativo
17. ChipSet: Bus de sistemaChipSet: Bus de sistema
• El bus actualmente utilizado como bus deEl bus actualmente utilizado como bus de
sistema es el PCI..sistema es el PCI..
• La velocidad a la que funciona es generalmenteLa velocidad a la que funciona es generalmente
33MHz a 32bits, con una extensión a 66MHz a33MHz a 32bits, con una extensión a 66MHz a
64 bits.64 bits.
18. ChipSet: FuncionesChipSet: Funciones
incorporadasincorporadas
• Los chipset pueden incorporar soporte para interfacesLos chipset pueden incorporar soporte para interfaces
entrada/salida como ATA, USB, AGP. Ademásentrada/salida como ATA, USB, AGP. Además
incorporarán características de Plug and Play, soporteincorporarán características de Plug and Play, soporte
DMA.DMA.
• Dentro del propio chip set pueden incorporarseDentro del propio chip set pueden incorporarse
funciones como adaptador de video o generador defunciones como adaptador de video o generador de
sonidossonidos
19. ChipSet: IdentificaciónChipSet: Identificación
• Los chipset se van adscribiendo aLos chipset se van adscribiendo a
“generaciones” conforme el salto tecnológico de“generaciones” conforme el salto tecnológico de
los procesadores que soportan se consideralos procesadores que soportan se considera
suficientemente relevante.suficientemente relevante.
• En la actualidad, (Intel y AMD)En la actualidad, (Intel y AMD)
– PentiumIII / Athlon estan en la 6ª generaciónPentiumIII / Athlon estan en la 6ª generación
– Pentium 4 Athlon XP en la 7ª generación.Pentium 4 Athlon XP en la 7ª generación.
• A continuación exponemos unas tablas con laA continuación exponemos unas tablas con la
nomenclatura utilizada por intel para sus chipsetnomenclatura utilizada por intel para sus chipset
por generación:por generación:
20. ChipSet:IdentificaciónChipSet:Identificación
• ICH: es como se denomina al puente sur (ATA66, 1ICH: es como se denomina al puente sur (ATA66, 1
controlador USB, 2 puertos)controlador USB, 2 puertos)
– 82801AA82801AA
• ICH2: es un puente sur “enhanced”: ATA100, 2ICH2: es un puente sur “enhanced”: ATA100, 2
controladores USB, 4 puertos)controladores USB, 4 puertos)
– 82801BA82801BA
......
• MCH: es como se denomina al puente norteMCH: es como se denomina al puente norte
– 82815 EPMCH82815 EPMCH
– 82815 GMCH (incorpora adaptador gráfico en el chip)82815 GMCH (incorpora adaptador gráfico en el chip)
......
23. ChipSet: IdentificaciónChipSet: Identificación
850850 850E850E 875P875P
845845 845E845E 865P865P
VIA P4X266VIA P4X266 845PE845PE 865PE865PE
SiS 645SiS 645 845G845G 865G865G
ALi ALADDIN-P4ALi ALADDIN-P4 845GE845GE
845GL845GL
845GV845GV
7ª Generación para
Intel
24. BiosBios
• El objeto de la BIOS es mediar entre el chipset, la CPUEl objeto de la BIOS es mediar entre el chipset, la CPU
y los demás componentes importantes de la placa.y los demás componentes importantes de la placa.
• ““Por sí mismos, el procesador, la memoria, el chipset yPor sí mismos, el procesador, la memoria, el chipset y
los demás componentes de la placa madre no son máslos demás componentes de la placa madre no son más
que una inútil agregación de silicio, plástico y metal”que una inútil agregación de silicio, plástico y metal”
El programa almacenado en la BIOS se ejecutará en REAL mode.El programa almacenado en la BIOS se ejecutará en REAL mode.
– Fabricantes:Fabricantes:
• PhoenixPhoenix
• American Megatrend Inc. (AMI)American Megatrend Inc. (AMI)
25. ProcesadorProcesador
• Los elementos de la placa que determinan qué procesadores son soportados son:Los elementos de la placa que determinan qué procesadores son soportados son:
• Chipset. Cada chipset un limitado grupo de modelos o variantesChipset. Cada chipset un limitado grupo de modelos o variantes
• Suministro de tensión para la CPU.Suministro de tensión para la CPU.
– fija, según losmodelos soportados (5v, 3.3v, 2.8v)fija, según losmodelos soportados (5v, 3.3v, 2.8v)
– Doble suministro: : dual voltage.Doble suministro: : dual voltage.
• componentes internoscomponentes internos
• interfaces con el exteriorinterfaces con el exterior
– Al sistema de regulación de voltaje para el procesador se le llama Voltage RegulatorAl sistema de regulación de voltaje para el procesador se le llama Voltage Regulator
Module (VRM)Module (VRM)
• Opciones de configuración de velocidades de buses.Opciones de configuración de velocidades de buses.
– ConfigurableConfigurable
– Determinada por el procesador (autoidentificación)Determinada por el procesador (autoidentificación)
• Socket o Slot.Socket o Slot.
– Slot: tienden a desaparecer.Slot: tienden a desaparecer.
– Socket 370, envejeciendoSocket 370, envejeciendo
– Actuales: Socket A, Socket 478.Actuales: Socket A, Socket 478.
26. BusesBuses
• Los buses que van a aparecer en una placaLos buses que van a aparecer en una placa
madremadre
– FSBFSB
• BSBBSB
– Bus de sistema. PCIBus de sistema. PCI
• AHA busAHA bus
– Buses estándaresBuses estándares
• USBUSB
• FireWire (IEEE1394)FireWire (IEEE1394)
• ATAATA
• SCASISCASI
• AGPAGP
27. finfin
PC Hardware in a nutshellPC Hardware in a nutshell
A desktop quick referenceA desktop quick reference
JUAN CARLOS ANTAYJUAN CARLOS ANTAY
PACO RAMOS VASQUEZPACO RAMOS VASQUEZ
O’Reilly 2003O’Reilly 2003
