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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
INSTITUTO SUPERIOR
TECNOLÓGICO
NORBERT WIENER
Manual del Alumno
ASIGNATURA: Ensamblaje
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Índice General Pág. N°
1. Computadora (Definición) .................................……. 04
2. Historia de las Computadoras ................................. 04
3. Generación de las Computadoras............................ 07
4. Diagramas de Bloques de las PC.............................. 08
5. Microprocesador ...................................................... 10
6. Mainboard.................................................................. 14
7. Arquitecturas y Tecnologías.................................... .. 18
8. Otras Arquitecturas..................................................... 24
9. Zócalo del Microprocesador........................................ 29
10. Ranuras de Memoria................................................. 30
11. Chipset........................................................................ 31
12. Bios............................................................................ 36
13. Configuración de Hardware y Software.................... 38
14. Procesador .......................................................……. 41
15. Dispositivos IDE y Floppy Disk Drive........................ 47
16. La Pila......................................................................... 51
3
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
17. Memoria..................................................................... 52
18. Dispositivo de Almacenamiento.................................. 65
19. Asignación de Unidades............................................. 66
20. Disco Duro...................... ........................................... 67
21. Interleaving.................................................................. 82
1. Lectura o Escritura de un Bit en un Sector........................ 84
1. Disquetes................................................................. 104
2. Medios Opticos......................................................... 109
3. CD Room.................................................................. 110
4. Unidades Zip............................................................. 112
5. Instalación de Dispositivos IDE.............................. 113
1. Practica de Ensanblaje.................................................. 116
1. El Microprocesador.................................................... 118
2. Tipos de Microprocesador......................................... 120
3. Modos de Operación y Avances tecnológicos........... 127
4. Practica de Procesadores.......................................... 131
5. Periféricos Usuales: Monitor, Teclado, Mouse...........132
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
COMPUTADORA
DEFINICION:
La computadora u ordenador, es un dispositivo electrónico capaz de
recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos
sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros
tipos de información.
El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el
desarrollo del ordenador o computadora. Toda la sociedad utiliza
estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento
y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una
nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización,
y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son
herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de
investigación y en tecnología aplicada.
En la actualidad existen dos tipos de ordenadores: analógicos y
digitales; sin embargo, el término ordenador o computadora suele
utilizarse para referirse exclusivamente al tipo digital. Las
instalaciones que contienen elementos de ordenadores digitales y
analógicos se denominan ordenadores híbridos. En un ordenador
digital también pueden introducirse datos en forma analógica
mediante un convertidor analógico digital, y viceversa(convertidor
digital a analógico).
HISTÓRIA DE LAS COMPUTADORAS
*El Abaco
Quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió.
Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su
efectividad ha soportado la prueba del tiempo.
*La Pascalina
El inventor y pintor Leonardo Da Vencí (1452 - 1519) trazó las ideas
para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y
matemático francés Balicé Pascal (1623 -1662) por fin inventó y
SECCION 1
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamó Pascalina y
funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar
de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la
Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos
momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los
cálculos aritméticos.
*La locura de Babbage
Charles Babbage (1793 - 1871), visionario inglés y catedrático de
Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las
computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años
después. Adelantó la situación del hardware computacional al
inventar la "máquina de diferencias", capaz de calcular tablas
matemáticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la
máquina de diferencias, Babbage concibió la idea de una "máquina
analítica". En esencia ésta era una computadora de propósitos
generales. Conforme con su diseño, la máquina de Babbage podía
sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automática a una
velocidad de 60 sumas por minuto. El diseño requería miles de
engranes y mecánicos que cubrirían el área de un campo de fútbol y
necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le
pusieron el sobrenombre de "la locura de Babbage". Charles Babbage
trabajó en su máquina
analítica hasta su muerte.
Los trazos detallados de Babbage describían las características
incorporadas ahora en la moderna computadora electrónica. Si
Babbage hubiera vivido en la era de la tecnología electrónica, hubiera
adelantado el nacimiento de la computadora electrónica por varias
décadas. Irónicamente, su obra se olvidó a tal grado, que algunos
pioneros en el desarrollo de la computadora electrónica ignoraron por
completo sus conceptos sobre memoria, impresoras, tarjetas
perforadas y control de programa de secuencia.
*La primera tarjeta perforada
El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph Marie
Jackard (1753 - 1834), usado todavía en la actualidad, se controla por
medio de tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera
siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en
6
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
cierta secuencia para indicar un diseño de tejido particular. Charles
Babbage quiso aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar
de Jackard en su motor analítico. En 1843 Lady Ada Augusta
Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran
adaptarse de manera que proporcionaran que el motor de Babbage
repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas
personas consideran a Lady Lovelace la primera programadora.
Herman Hollerit (1860 - 1929). La oficina de censos estadounidense
no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de oficina
ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años
tardaría más que los mismos 10 años para terminarlo. La oficina de
censos comisionó la estadística Herman Hollerit para que aplicara su
experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890.
Con el procesamiento de las tarjetas perforadas de Hollerit, el censo
se terminó en sólo 3 años y la oficina se ahorró alrededor de U$$
5,000,000 de dólares. Así empezó el procesamiento automatizado de
datos. Hollerit no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento
de Jackard, sino de la "fotografía de perforación". Durante décadas,
desde mediados de los cincuenta la tecnología de las tarjetas
perforadas se perfeccionó con la implantación de más dispositivos
con capacidades más complejas. Dado que cada tarjeta contenía en
general un registro (Un nombre, dirección, etc.), el procesamiento de
la tarjeta perforada se conoció también como procesamiento de
registro unitario.
*La Computadora Electrónica
En 1946, se terminó de construir una computadora electrónica
completamente operacional a gran escala, y se llamó ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Computer – integrador numérico
y calculador electrónico). La ENIAC construida para aplicaciones de la
Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de
científicos que trabajan bajo reloj. La ENIAC, mil veces más veloz que
sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante
descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30
toneladas y ocupaba un espacio de 450 metros cuadrados, llenaba un
cuarto de 6m x 12m y contenía 18,000 bulbos, tenía que programarse
manualmente conectándola a 3 tableros que tenían más de 6,000
interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy
tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las
7
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
computadoras actuales que operan con el sistema binario (0,1) la
ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9). La ENIAC requería una
gran cantidad de electricidad. La leyenda cuenta que la ENIAC,
construida en la Universidad de Pensilvania, bajaba las luces de
Filadelfia siempre que se activaba.
GENERACIONES DE COMPUTADORAS
La evolución de las computadoras, se subdividió en 4 generaciones:
*Primera Generación (1951-1958)
Las computadoras de la primera generación emplearon bulbos para
procesar información. Se ingresaban datos y programas en código
especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento se
lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un
dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas
computadoras de bulbos eran más grandes y generaban más calor
que los modelos contemporáneos. La IBM tenía el monopolio de los
equipos de procesamiento de datos basándose en tarjetas perforadas
y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de
carne, relojes, etc.
*Segunda Generación(1959-1964)
Con el invento del transistor se hizo posible una nueva generación de
computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores
necesidades de ventilación. Pero su costo seguía siendo una porción
significativa. Las computadoras de la Segunda Generación también
utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores
giratorios para el almacenamiento primario.
*Tercera Generación(1964-1971)
Las computadoras de la Tercera Generación emergieron con el
desarrollo de los circuitos integrados, que posibilitó la fabricación de
varios transistores en un único substrato de silicio. Los circuitos
integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar
la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos. Las
computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas,
desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes.
*Cuarta Generación(1971 a la fecha)
Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de
la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleo
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
magnético, por la de Chips de silicio y la colocación de muchos más
componentes en un Chip (producto de la microminiaturización* de los
circuitos electrónicos). Hoy en día las tecnologías LSI(Integración a
gran escala)y VLSI(Integración a muy gran escala) permiten que
cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un
chip. Además los investigadores intentan utilizar la
superconductividad (fenómeno de disminución de la resistencia
eléctrica). Siendo la tendencia a integrar más elementos de circuitos
en un espacio de chip cada vez más pequeño.
DIAGRAMAS DE BLOQUES DE LA PC
PERSONAL COMPUTER (PC).- Es una maquina electrónica capaz de
ejecutar las operaciones de procesamiento de información, bajo control de
secuencias de instrucciones previamente suministradas conocidas como
programas
ELEMENTOS LOGICOS
BIT.- Es una contracción de BInary digIT (dígito binario), es decir una cifra
binaria, que tienen dos valores diferentes 0,1. Estos valores 0 y 1
representan encendido y apagado, falso y verdadero, no o si, dentro de la
computadora, estos valores son representados de hecho, por la presencia o
ausencia de voltaje. Cuando el voltaje esta presente en una posición dada,
esa posición es interpretado como que contiene el valor 1. Cuando no hay
voltaje (o, algunas veces, un voltaje relativamente bajo) esa posición es
interpretada como que contiene el valor cero. Estos uno y ceros también
tienen el significado numérico obvio: el valor de bit 0 realmente significa 0 y 1
significa 1. Es el concepto del bit el que hace posibles las maquinas
procesadoras de información (computadoras). Debido a que es practico hacer
maquinas electrónicas que trabajen con señales encendidas y apagadas a
gran velocidad, es posible hacer maquinas que funcionen con información
que procesa datos. Sin embargo, todo depende de la capacidad de ajustar la
información que tiene significado con el modelo de información con el que
puede funcionar la computadora. Y esto depende de la capacidad de
construir información real a partir de los simples bits de 0 y 1.
BYTE.- Esta formado por 8 bits, un byte en el interior de la computadora es
un dato en bruto que puede ser usado para cualquier cosa. Dos de las cosas
más importante que se hacen con la computadora es trabajar con números y
manipular textos escritos, similar a lo que esta leyendo aquí, Los bytes son el
bloque de construcción de los datos, tantos los numéricos como los de textos
(caracteres).
Básicamente los byte funciona como números o como caracteres,
dependiendo del programa que sé esta usando. El mismo patrón de bits
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
puede ser, por ejemplo, la letra A o él numera 65, según lo que este
haciendo. El uso práctico del BYTE genera otras unidades
mayores denominadas:
Kilo Byte (KB) = 1024 Bytes (mil Bytes) = 103 Bytes
Mega Bytes (MB) = 1024*1024 Bytes (un millón de Bytes) =
106 Bytes.
Giga Bytes (GB) = 1024*1024*1024 Bytes (Mil millones de
Bytes) = 109 Bytes.
DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA PC
En realidad, un ordenador digital no es una única máquina, en el
sentido en el que la mayoría de la gente considera a los ordenadores.
Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados: una CPU
(unidad central de procesamiento); dispositivo de entrada; dispositivos
de almacenamiento de memoria; dispositivos de salida y una red de
comunicaciones, denominada bus, que enlaza todos los elementos
del sistema y conecta a éste con el mundo exterior.
Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna
(en la memoria) como externamente (en los dispositivos de
almacenamiento).
MICROPROCESADOR:
El Microprocesador o CPU (Central Process Unit – Unidad central de Proceso), es un
circuito integrado capaz de ejecutar y controlar las unidades necesarias para dicha
ejecución. El CPU lleva a cabo una gran variedad de cálculos, comparaciones
numéricas y transferencias de datos como respuesta a las peticiones de los programas
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
almacenados en memoria. El microprocesador controla las operaciones básicas del
ordenador enviando o recibiendo mensajes de control de direcciones de memoria y
datos de un lugar a otro del ordenador a través de los buses. La longitud de datos
procesados es de 8,16,32 y 64 bits, siendo una de sus características principales él
numero de registros especiales.
BUSES
Es un conjunto de líneas de conexión común, que permiten transportar la
información (señal electrónica), entre las diferentes partes de la PC, bit por bit
en forma paralela. Se clasifican por el tipo de información y por su instalación
en el sistema.
* buses por el tipo de información:
Buses por la información transportada
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Bus de Datos: A través de este bus, van los datos, instrucciones e
información entre los bloques componentes del sistema, son de 8, 16, 32 y 64
bits.
Bus de Direcciones: A través de este bus, van las señales que establecen la
dirección de memoria o puerto de comunicación hacia o desde donde se va a
transportar un dato. Una dirección es un numero que distingue a un BYTE de
memoria de los demás y a un puerto de los otros. Son de 20, 24, 32 y 16
bits.
Bus de Control: A través de este bus, van las señales que definen si el
procesador va a realizar una operación de lectura o de escritura, de control
de interrupciones, de temporización entre otras señales de control.
* buses por el tipo de instalación:
Buses Internos.- Son aquellos BUSES que se encuentra formando la
arquitectura del chip de la CPU.
Buses Externos.-Son los BUSES que están instalados fuera del chip de la
CPU, que permiten la comunicación entre los periféricos, las interfaces, en
dirección a la CPU, o viceversa. En la práctica se presentan de la siguiente
forma:
Buses Locales.- Son los BUSES que permiten la comunicación entre la
CPU y la Memoria Principal, administrados por el controlador de buses.
Buses de Expansión o Bus I/O (Slot)
Son ranuras de expansión, se puede decir que son los enchufes madres
del sistema de bus. A través de ellas, el bus tiene acceso a tarjetas de
expansión como el adaptador gráfico o el controlador del disco duro. No
es preciso que abarquen todos los conductos del bus. Estas ranuras,
También llamadas slots, se encuentran en la parte trasera izquierda de
la placa madre de colores negro, marrón o blancos, están se diferencian
de acuerdo al numero de bits del Bus de Datos, que pueden ser de 8,
16, 32 o 64 bits. A continuación vamos a describir con detalle los
diferente sistemas de bus de expansión
El bus sirve como enlace de comunicación compartido entre los
subsistemas. Las dos principales ventajas de la organización bus
son el bajo costo y la versatilidad. Al definir un sencillo esquema
de interconexión, se pueden añadir fácilmente nuevos
dispositivos y los periféricos pueden incluso compartirse entre
sistemas de computadoras que utilicen un bus común. El costo
12
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
es bajo ya que un simple conjunto de cables es un camino
múltiple compartido. Una razón, por la cual el diseño del bus es
tan difícil, es que la máxima velocidad del bus está limitada por
factores físicos: la longitud del bus y el número de dispositivos (y,
por consiguiente, la carga del bus).
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO EXTERNO
Los dispositivos de almacenamiento externos, que pueden residir
físicamente dentro de la unidad de proceso principal del ordenador,
están fuera de la placa de circuitos principal. Estos dispositivos
almacenan los datos en forma de cargas sobre un medio
magnéticamente sensible, por ejemplo una cinta de sonido o, lo que
es más común, sobre un disco revestido de una fina
capa de partículas metálicas. Los dispositivos de almacenamiento
externo más frecuentes son los disquetes y los discos duros, aunque
la mayoría de los grandes sistemas informáticos utiliza bancos de
unidades de almacenamiento en cinta magnética.
DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO INTERNOS
En dispositivos de almacenamiento internos las instrucciones ó datos
pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM
(Random Access Memory – memoria de acceso aleatorio) montados
directamente en la placa de circuito principal de la computadora, o
bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa
de circuitos principal del ordenador.
Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los
cambios de la corriente eléctrica. Los chips de RAM son como
pedazos de papel en los que se puede escribir, borrar y volver a
utilizar.
Existe otro tipo de memoria interna, que son los chips de silicio en los
que ya están instalados todos los conmutadores. Las configuraciones
en este tipo de chips de ROM (Read Only Memory - memoria de sólo
lectura) forman los comandos, los datos o los programas que el
ordenador necesita para funcionar correctamente. Los chips de ROM
son como un libro, con las palabras ya escritas en cada página. La
ROM también llamada memoria fija, no puede cambiarse de ninguna
manera. Las ROM son mucho más baratas que las RAM cuando se
piden en grandes cantidades. Tanto la RAM como la ROM están
enlazados a la CPU a través de circuitos.
13
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
PERIFERICO
También llamado Dispositivo I/O (Input/Output), que permite la comunicación
bilateral entre la PC y el usuario, quien, suministra a la maquina las
instrucciones a ejecutar, los datos a tratar así como las ordenes de control de
funcionamiento. La comunicación del periférico con el CPU, se realiza a
través de una interface de entrada y/o salida. Estas interfaces reciben
también los nombres de tarjetas controladoras o tarjetas de expansión.
Las tarjetas de expansión, son conectadas en unas ranuras llamadas Slot,
que representan la arquitectura de la PC y son conocidas como el BUS I/O,
descrito anteriormente.
INTERFACES
Son tarjetas electrónicas digitales o analógicas, diseñadas para facilitar el
acoplamiento, la comunicación y el control entre la CPU y los periféricos
correspondientes.
Controladoras de interfaces son:
La controladora de Vídeo (externa u ON BOARD)
Controladora de Unidades de Discos. (externas u ON BOARD)
Controladoras de Puertos o Multi I/O (externas u ON BOARD).
La tarjeta de Fax/Módem (externa u ON BOARD),
La tarjeta de Sonido (Sound Blaster), externa u ON BOARD)
La tarjeta de Vídeo (Vídeo Blaster)
La tarjeta de Escáner.
Tarjeta de Interface de Red (NIC), externa u ON BOARD
MAINBOARD
DEFINICION
La Mainboard, placa principal, placa base o placa madre
(motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en
el que se encuentran o al que se conectan todos los demás
aparatos y dispositivos.
Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre
la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos
elementos que se encuentran anclados sobre ella; los
principales son:
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
el microprocesador, "insertado" en un elemento llamado
zócalo o slot1;
la memoria, generalmente en forma de módulos;
los slots de expansión donde se conectan las tarjetas;
diversos chips de control, entre ellos el BIOS y el CHIPSET.
Toda Mainboard con alguna variante de acuerdo al tipo de
procesador, esta compuesta por los elementos siguientes:
15
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
16
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Elementos de la Mainboard
Factores de forma y estándares de Mainboard
Las Mainboards existen en diferentes formas y con diversos
conectores para periféricos. Para abaratar costos permitiendo la
intercambiabilidad entre ellas, los fabricantes han ido definiendo
varios estándares de acuerdo a su tamaño y la disposición de los
elementos sobre ellas. Lo que no tiene nada que ver, al menos en
teoría, con sus prestaciones ni calidad. Los tipos más comunes son:
17
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Baby-AT
Ha sido el estándar absoluto durante años. Define una placa de unos
220x330 mm, con unas posiciones determinadas para el conector del
teclado, los slots de expansión y los agujeros de anclaje a la caja, así
como un conector eléctrico dividido en dos piezas.
Estas placas son las típicas de los ordenadores "clones o
compatibles" desde el 286 hasta los primeros Pentium. Con el auge
de los periféricos (tarjeta sonido, CD-ROM, discos extraíbles...)
salieron a la luz sus principales carencias: mala circulación del aire en
las cajas (uno de los motivos de la aparición de disipadores y
ventiladores de chip) y, sobre todo, una maraña enorme de cables
que impide acceder a la placa sin desmontar al menos alguno.
Para identificar una placa Baby-AT, lo mejor es observar el conector
del teclado, que casi seguro que es una clavija DIN ancha, como las
antiguas de HI-FI; vamos, algo así: ; o bien mirar el conector que
suministra la electricidad a la placa, que deberá estar dividido en dos
piezas, cada una con 6 cables, con 4 cables negros (2 de cada una)
en el centro.
LPX
Estas placas son de tamaño similar a las anteriores, aunque con la
peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se
encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el
que están insertadas, la riser card.
De esta forma, una vez montadas, las tarjetas quedan paralelas a la
placa base, en vez de perpendiculares como en las Baby-AT; es un
diseño típico de ordenadores de sobremesa con caja estrecha
(menos de 15 cm de alto), y su único problema viene de que la riser
card no suele tener más de dos o tres slots, contra cinco en una
Baby-AT típica.
ATX
La placa de la foto superior pertenece a este estándar. Cada vez más
comunes, van camino de ser las únicas en el mercado.
Se las supone de más fácil ventilación y menos maraña de cables,
debido a la colocación de los conectores. Para ello, el
microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de
18
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la
placa.
La diferencia "a ojo descubierto" con las AT se encuentra en sus
conectores, que suelen ser más (por ejemplo, con USB o FireWire),
están agrupados y tienen el teclado y ratón en clavijas mini-DIN como
ésta: . Además, reciben la electricidad por un conector de distinta
forma y en una sola pieza.
DISEÑOS PROPIETARIOS
Pese a la existencia de estos estándares, los grandes fabricantes de
ordenadores (IBM, Compaq, Hewlett-Packard...) suelen sacar al
mercado placas de tamaños y formas peculiares, bien porque estos
diseños no se adaptan a sus necesidades o por oscuros e ignotos
motivos.
Si usted se está planteando actualizar un ordenador "de marca",
tenga en cuenta que quizá tenga que gastar una cantidad
considerable de dólares por en una caja nueva, a veces por motivos
tan irritantes como que los taladros o el conector de teclado estén a
medio centímetro de las posiciones normales.
De cualquier forma, hasta los grandes de la informática usan cada
vez menos estas placas "a medida", sobre todo desde la llegada de
las placas ATX.
Los elementos de la placa base
slots de expansión (ISA, PCI...)
zócalo del microprocesador y zócalos ZIF
ranuras de memoria (SIMM, DIMM)
chipset de control
BIOS
memoria caché
conectores internos
conectores externos
conector eléctrico
pila
elementos integrados variados
19
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
SLOT O RANURAS DE EXPANSION (ARQUITECTURAS Y
TECNOLOGIAS).
Representan las Arquitectura Básica aplicada a los sistemas CPU, y
se refieren a los medios de comunicación de datos e instrucciones, a
los cuales denominamos BUSES de DATOS de Expansión. Estas
son las siguientes.
BUS ISA ( Industrial Standard Arquitecture – Arquitectura Industrial
Estándar)
Tienen un bus de datos de 8 bits (PC-XT con 62 pines) y 16 bits (AT,
386 con 98 pines), emplea conectores de doble lados con patas
acomodadas en baterías. Cuando se le enchufa una tarjeta de
expansión, cada posición del conector son, de hecho, dos
conexiones, una en el lado A y/o C y otra en el lado B y/o D. El bus
ISA es conocido como bus AT. Velocidad 8MB/seg.
Fue diseñada por la I.B.M. para las computadoras personales (PC) y
luego fueron adoptadas por las computadoras personales
Compatibles. La arquitectura ISA consiste en utilizar BUSES de
expansión tipo ranura de conexión múltiple, que luego se le denomino
SLOT. En el SLOT se conectan las tarjetas controladoras de
unidades de disco, puertos, vídeo y otras opcionales.
Para PC-XT (62 Pines En La Ranura).
Bus de 8 bits de datos.
Bus de direcciones de direcciones.
Seis niveles de Interrupción (IRQ2 hasta IRQ7).
Señales de control de Memoria para la lectura y escritura, y las
unidades de entrada y salida.
Señales de Pulso de Reloj y de temporización.
Control de los tres canales de DMA (DRQ1 hasta DRQ3).
Señales de control del circuito de refresco de memoria.
Un canal de chequeo de línea.
Conector para los voltajes corriente continua de: +5v, +12v, -5v,-
12v, GND, Power Good.
Para PC-AT (98 Pines En La Ranura)
20
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Este SLOT contiene dos ranuras de expansión una de 62 pines de 8
bits de datos y otra de 36 pines que también contiene 8 bits.
Contienen las siguientes señales como se indican a continuación:
Bus de 16 bits de datos de I/O.
Bus de direcciones de 20 bits de I/O.
Doce niveles de Interrupción: IRQ9, 10, 11, 12,14, 15, 3, 4, 5, 6, 7 y
8.
Cinco direcciones de enganche temporal: LA17, 18, 19, 20, 21, 22,
23 de I/O.
Señales de control de Memoria para la lectura y escritura, y las
unidades de entrada y salida.
Señales de Pulso de Reloj y de temporización.
Control de los siete canales de DMA: DRQ0, 1, 2, 3, 5, 6, 7.
Señales de control del circuito de refresco de memoria.
Un canal de chequeo de línea.
Conector para los voltajes corriente continua de: +5v, +12v, -5v,-
12v, GND, Power Good.
BUS MCA (MicroChannel Arquitecture - ARQUITECTURA DE
MICROCANAL)
La arquitectura de microcanal MCA un diseño de la IBM, presenta un
bus completamente diferente, hablando estrictamente, un bus
consiste en un conjunto de líneas de señal. A definición de un bus
especifica el objetivo de cada línea y las relaciones de temporizaron
de las señales eléctricas. MCA es un juego de especificaciones muy
técnicas sobre las cuales están basados varios buses. De manera
informal, el nuevo bus de la PS/2 se llama microcanal, y al bus estilo
antiguo se le denomina como el bus AT o bus (isa)
De acuerdo a su estructura podían manejar datos de 16, 32 y 64 bits,
con la tendencia a incrementarse en el futuro en 128 y 256 bits de
datos. La característica de distribución de señales en los pines es
idéntica a la arquitectura ISA.
BUS EISA (Extended ISA – ISA extendida)
Es un bus de 32 bits autentico, Esto significa que los 32 conductos
de datos de la CPU están disponibles en el Slot de expansión, que
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
permitieron enfrentar los cada vez más importantes retos planteados
por los procesadores de 32 bits y se usaron con procesadores 386.
Tiene 188 pines y velocidad 33.32 MB/seg.
Es una arquitectura diseñada por los fabricantes de computadoras
personales compatibles, para ser aplicados a las PC-AT de 32 bits de
datos. Esta arquitectura es una combinación de la ISA y MCA,
Tienen 30 líneas de direccionamiento.
Maneja 32 bits de datos.
Utiliza 15 niveles de interrupción.
Utiliza siete canales de DMA.
La velocidad del BUS es de 8,33mhz. , Para compatibilizar con los
Buses ISA.
La velocidad de transferencia de los datos es de 33Mbps(Mega bits
por segundo)
Arquitectura ISA
BUS VESA (Video Electronics Standards Association)
De los dos estándares de bus local, el VESA VL, formado por las
personas que han coordinado los estándares de video y algunas otras
cosas, parece ser él más popular entre los fabricantes, Sin embargo
hay una tendencia hacia el real PCI. La característica del diseño
interesante y útil del bus VL es que es un dispositivo de 64 bits opera
22
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
en una ranura VL de 32 bits como un dispositivo de 32 bits, y que un
dispositivo de 32 bits puede trabajar en una ranura de 64 bits pero por
supuesto, solamente soporta la transferencia de datos de 32 bits, El
bus VL también soporta periféricos de 16 bits y CPU como la 386 SX
con una E/S de 16 Bits. Velocidad de transferencia máxima es de 128
a 132MB/seg. y un slot de 116 pines.
Este BUS denominado también VL (Vídeo Local) consiste en el
control del Bus Local, el cual esta conectado directamente a la CPU y
a la memoria principal. Esta tecnología fue propuesta por VESA
(Asociación Electrónica Standard de Vídeo). La aplicación de esta
tecnología a las tarjetas principales permite el uso de
microprocesadores del tipo 80486DX4-UPGRADE y las PENTIUM 75
y 100.
El principal problema de la arquitectura ISA es su ancho de banda,
que como máximo puede transportar 16 MBps (mega Bytes por
segundos), el cual es imposible manejar con facilidad los trabajos en
diseños gráficos. El sistema VLB (VESA LOCAL BUS), mediante su
tecnología incrementa el ancho de banda a 132 MBps, pero no
soporta las técnicas como por ejemplo la ACELERACION de gráficos,
así como la escritura en modo RAFAGAS. El diseño de está
tecnología no tomó en cuenta el sistema PLUG AND PLAY, el cual
tiene mucha demanda en el uso del WINDOWS95 o superior.
23
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Arquitectura básica ISA y la nueva arquitectura VESA - VLB
BUS PCI (Peripheral Component Interconnect – Componentes
Periféricos Interconectados)
El estándar PCI esta diseñado por el Peripheral Component
Interconnect Special Interest Group, o PCI SIG, una asociación de
representantes de la industria de computadoras, El bus PCI puede
tener una ruta de 32 o 64 bits para transferencias de datos de alta
velocidad, Soporta ambos ambientes de señales de 5 y 3,3 voltios,
por lo que el PCI puede acomodarse en el ambiente de escritorio de 5
voltios así como en el mundo emergente de baja potencia 3,3 voltios.
El foco del PCI SIG es mantener un estándar que pueda crecer con el
diseño de hardware y también sea funcional a través de plataformas
múltiples. Idealmente, al menos PCI pueden trabajar con las PC así
como con otros diseños de computadoras, Como el diseño no
depende de la familia 86 de procesadores, de acuerdo con el PCI
SIG, puede trabajar con las PC´s actuales y con diseños futuros, sin
tomar en cuenta al procesador usado. Velocidad de transferencia de
132MB/seg. Es de 124 pines para 32bit y slot de 188 pines para
64bits.
Es considerado como un sistema de control de BUS local de alta
velocidad con una frecuencia de 33MHz y un ancho de banda inicial
de 132 MBps, con las características adicionales que permiten
24
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
mantener el bus lleno de datos y minimizar así el estado de espera,
permitiendo realizar operaciones simultaneas. Este sistema soporta
el modo de transferencia denominado ―Rafagas Lineales‖, que
permite a los periféricos recibir datos de la memoria principal en
grandes volúmenes.
La tecnología PCI fue creada con el fin de reducir costos,
simplificando el diseño del sistema completo. La prueba más
evidente la constituye el echo de poder emplear un juego de Chips
PCI creados para implementar funciones del sistema, tales como:
Controladores de memoria DRAM.
Controladores de memoria Caché de mayor capacidad..
Esta son las razones que permiten que la tarjeta madre sea de menor
tamaño que las VESA. Mediante la técnica de multiplexado se reduce
el número de conectores y pueda así manejarse datos y direcciones
de 64 bits, permitiéndose así duplicar el ancho de banda para la
transmisión hasta 264 MBps, los cuales resultan más que suficiente
para cumplir las exigencias de las nuevas redes basadas en las fibras
ópticas. Por ultimo se puede concluir que la arquitectura que utiliza la
tecnología PCI es capaz de manejar la autoconfiguración basada en
el concepto PLUG AND PLAY.
25
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Arquitectura básica ISA y la nueva arquitectura PCI - LB
* Los Buses VESA y PCI, son conocidos como buses locales
porque permiten que las tarjetas controladoras o expansión
tengan acceso al bus del procesador.
OTRAS ARQUITECTURAS:
BUS TARJETA PC ( antes PCMCIA – Personal Computer Memory
Card International Associates)
Es un bus utilizado en computadoras portátiles.
BUS FireWire ( IEEE – 1394 )
Es una tecnología de Bus relativamente nueva, siendo el resultado de
la gran demanda de transferencia de datos en los dispositivos
multimedia de audio y vídeo. Es en extremo rápido con velocidades
de datos increíbles que pueden llegar a 400MB/seg. , Oficialmente se
le conoce como especificación IEEE-1394.
En el estándar IEEE-1394 existen 3 velocidades 100, 200 y
400MB/seg. , Los dispositivos actuales operan por lo general a
100MB/seg. , Pudiéndose conectar a una tarjeta adaptadora IEEE-
1394 hasta 63 dispositivos, realizándose la conexión de la tarjeta
26
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
madre mediante una interfaz dedicada IEEE-1394 o mediante una
tarjeta adaptadora PCI. Los periféricos que utilizan este tipo de bus
son cámaras de vídeo y videograbadoras con capacidad de vídeo
Digital (DV).
BUS SERIAL UNIVERSAL ( USB )
Es un cable, que permite conectar hasta 127 dispositivos mediante el
encadenamiento secuencial, no es rápido como el FireWire por su
velocidad de 12MB/seg. Una ventaja del USB, es la auto
identificación de los periférico, característica que debe facilitar las
instalaciones de dispositivos, ya que es totalmente compatible con los
sistemas PnP y proporciona un estándar para la conectividad futura.
Además los dispositivos USB se pueden conectar y desconectar ―en
caliente‖, lo que significa que no es necesario apagar la computadora
cada vez que se desea conectar o desconectar un periférico.
Bus AGP (Accelerated Graphics Port – Puerto de Aceleración
Gráfica)
Es un nuevo bus que permite gráficos de alto rendimiento,
especialmente de 3D y también para DVD.
Sus principales características son que tiene un propio bus dedicado,
alta velocidad de acceso a memoria de sistema (533 MB/S), reduce él
trafico en el bus PCI. Utilización Temporal de la memoria del sistema.
Sus ventajas son Ancho de banda cuatro veces superior a la del bus
PCI, ejecución directa de los mapas de textura desde la memoria del
sistema, Concurrencia del sistema mejorado para un rendimiento
óptico.
27
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
La nueva arquitectura AGP denominada también Tecnología
AGP, permite el abordaje de tareas con una carga gráfica muy
elevada. La arquitectura PCI, el cual utilizan microprocesadores
de tecnología PENTIUM con chips controladores como los
i430FX, i430VX y el i430TX, no alcanzan la potencia suficiente
para representar la imagen virtual de la forma como nosotros la
observamos, es decir en forma real. Para que la visión virtual
sea semejante a la real es necesario utilizar un canal especial
entre la tarjeta gráfica y el procesador (CPU), más sofisticado y
eficaz que el propio disco duro y otros periféricos, esto implica
que el chip gráfico pasará a ser el segundo al mando de la PC. El
objetivo de este nuevo BUS (AGP), se podría interpretar como
una extensión desde el ámbito de la computación personal hacia
el sistema de red, en relación a las estaciones de trabajo en el
ambiente gráfico.
Arquitectura AGP
El BUS AGP, que está controlado por el CHIPSET i440LX o el
CHIPSET i440BX (ver figura , se basa en las especificaciones de la
arquitectura PCI 2.1 de 66MHz, a la que se añaden tres
características fundamentales para incrementar su rendimiento, estas
son:
Operaciones de lectura /escritura en memoria en Pipeline
Demultiplexado de datos y direcciones en el propio BUS
El incremento de velocidad hasta los 100MHz, que permite una
transferencia de datos de 800Mbps (aprox.) el cual es superior en
cuatro(4) veces a los alcanzados por las arquitecturas PCI.
28
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
666MHz
100MHz
Arquitectura AGP Sistema PENTIUM II
Tarjeta AGP 2x, tiene una velocidad de 4 veces más que las
tarjetas PCI, es decir que por ejemplo si la tarjeta de vídeo PCI
tiene una velocidad de 132 Mbps entonces la AGP tiene una
velocidad de 528 Mbps. Esta característica indica observar
respecto a la PCI que se permite realizar operaciones por cada
pulso del bus AGP.
Direccionamiento de Banda Lateral, Proveen una ruta separada
para enviar y recibir comandos, liberando la ruta de datos para
lograr una velocidad alta.
Pipelining (conducto), Permite reducir el tiempo de descarga,
permitiendo a las tarjetas gráficas realizar muchos comandos sin
tener que esperar primero un resultado o respuesta.
Textura de AGP, Se le denomina también MODO de
EJECUCION DIRECTA de MEMORIA, provee un realismo mucho
mayor permitiendo que las tarjetas gráficas de AGP usen grandes
cantidades de espacio de la memoria del sistema de la PC, para
construir gráficas 3D.
P
CI
CPU
DRAM
CHIPSET
AG
P
CHIPSET
IS
A
29
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
El BUS AGP INTEL dedicado a las funciones gráficas permite el
desarrollo más rápido de gráficos de 3D y 2D realista a para el
vídeo más exigente. Las tarjetas madres contienen un nuevo
tipo de SLOT (ranura) pequeño con características PCI referidas
a la arquitectura MCA, en la cual se instalan las nuevas tarjetas
de vídeo tipo 3D – AGP. La nueva ranura AGP provee a la CPU
una ruta de alta velocidad para la información gráfica y posibilita
el compartimiento de la memoria principal mediante un modelo
que INTEL la denomina DIME (Direct Memory Execute) que
permite obtener mejores texturas en futuras aplicaciones . De
acuerdo a sus múltiples aplicaciones la tecnología AGP presenta
las siguientes características:
ZOCALO DEL MICROPROCESADOR
Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador. Desde el
inicio de la PC ha consistido en un rectángulo o cuadrado donde el
"micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con
mayor o menor facilidad; recientemente, la aparición de los Pentium II
cambió el modo de inserción de zócalo a Slot 1, regresando con el
Pentium III y Pentium IV al modo Zócalo.
Veamos en detalle los tipos más comunes de zócalo, o socket:
30
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
PGA: son el modelo clásico, usado en el 386 y el 486; consiste en
un cuadrado de conectores en forma de agujero donde se
insertan las patitas del chip por pura presión. Según el chip, tiene
más o menos agujeros.
ZIF: Zero Insertion Force (socket), es decir, zócalo de fuerza de
inserción nula. Eléctricamente es como un PGA, aunque gracias a
un sistema mecánico permite introducir el micro sin necesidad de
fuerza alguna, con lo que el peligro de malograr el chip por
romperle un pin desaparece.
Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y
7, principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II;
volviéndose a usar con procesadores Celeron, Pentium III Bus 133 y
Pentium IV.
Socket 7 "Super 7": variante del Socket 7 que se caracteriza por
poder usar velocidades de bus de hasta 100 MHz, es el que
utilizan los micros AMD K6-2.
Socket 370 o PGA370: físicamente similar al anterior, pero
incompatible con él por utilizar un bus distinto, es el que
incorporan los micros Intel Celeron Mendocino de última
generación.
Slot 1: Es un diseño propietario, un invento de Intel para enchufar
los Pentium II, o más bien para diferenciarse de su competencia
AMD y Cyrix. Físicamente, no se parece a nada al zócalo, en vez
de un rectángulo con agujeros para las pines del chip, es un Slot,
una especie de conector alargado como los ISA o PCI;
técnicamente, y por mucho que diga Intel, no tiene muchas
ventajas frente a los ZIF o PGA (e incluso puede que al estar los
conectores en forma de "peine" den lugar a más interferencias),
aunque tiene una irreprochable: es 100% Intel, TM, Copyrighted,
propietario.
Otros: En ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que
el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta
31
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
hasta difícil de reconocer. Es el caso de muchos 8086, 80286
y 386SX. O bien se trata de chips antiguos (esos 8086 o
286), que tienen forma rectangular alargada (parecida a la del
chip de BIOS) y patitas planas en vez de redondas; en este
caso, el zócalo es asimismo rectangular, del modelo que se
usa para multitud de chips electrónicos de todo tipo.
RANURAS DE MEMORIA
Son los conectores de la memoria principal del ordenador, la RAM.
Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la
placa, de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo, lo cual
no era una buena idea debido al número de chips que podía llegar a
ser necesario y a la delicadeza de los mismos; por ello, se agruparon
varios chips de memoria soldados a una plaquita, dando lugar a lo
que se conoce como módulo.
Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad y forma de
conectarse; al comienzo los había que se conectaban a la placa
mediante unas patitas muy delicadas, lo cual se desechó del todo
hacia la época del 386 por los llamados módulos SIMM, que tienen
los conectores sobre el borde del módulo.
Los SIMMs originales tenían 30 conectores, esto es, 30 contactos, y
medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la época del 486 aparecieron
los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm. Este proceso ha
seguido hasta desembocar en los módulos DIMM y RIMM, de 168
contactos y 13 cm.
CHIPSET DE CONTROL
32
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
CHIPSET.- Conjunto de circuitos integrados encargados de controlar
determinadas funciones del ordenador, como la forma en que
interactua el microprocesador con la memoria o la cache, que
permiten implementar toda la compatibilidad de hardware necesaria
para el funcionamiento optimo del sistema, siendo el principal
responsable de las configuraciones relacionadas con la frecuencia de
reloj del procesador, del bus del sistema, así como de los buses ISA,
PCI, AGP y USB. Cada fabricante establece unos valores
determinados para casi todos los componentes de la PC (sobre todo
en lo referente a frecuencias del procesador) pero, en determinadas
circunstancias, estos valores pueden ser cambiados con el fin de
aumentar las prestaciones del computador.
Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de
realizar, por lo que el chipset era el último elemento al que se
concedía importancia a la hora de comprar una Mainboard, si es que
alguien se molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del
mismo. Sin embargo, la llegada de micros más complejos como los
Pentium o los K6, además de nuevas tecnologías en memorias y
caché, le ha hecho cobrar protagonismo, en ocasiones incluso
exagerado.
El microprocesador para desarrollar su actividad utiliza el CHIPSET
para complementan su trabajo, el que incluye los circuitos integrados:
Generador de Clock, representado por IC 8284.
Controlador de Interrupciones Programable representado por el IC
8259.
El chip Interfaz de Periféricos Programables (PPI), representado
por el IC 8255.
El chip Temporizador de Intervalo Programable, representado por
el IC 8253.
El Controlador del Acceso Directo a Memoria, representado por el
IC 8237.
33
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
El Controlador de BUS, representado por el IC 8288.
El diseño de la Mainboard para las PC 386 ISA, PC 486 ISA-VESA y
PC PENTIUM ISA-PCI, integro este conjunto de chips, en tres
circuitos integrados los cuales fueron denominados MULTICHIPS o
CHIPSET. Estos integrados son:
PC CHIP 5 integrated system controller (ISC), en el están
contenidos el Controlador de BUS, el RESET lógico de la CPU, el
Generador de Clock, el controlador de Teclado y Tiempo, el
controlador de DMA y Refresco lógico de memoria y PPI .
PC CHIP 6 INTEGRATED MEMORY CONTROLLER.(IMC), Este
multichip tiene internamente al controlador de la memoria por
modo de página DRAM, el controlador de memoria CACHE, y
soporta el acceso directo de datos al Coprocesador,
IC 82C206 INTEGRATED PERIPHERALS CONTROLLER (IPC),
se encarga de administrar el requerimiento de Periféricos al
Sistema, los siete(7) canales DMA, los 13 Interruptores requeridos
por los canales, los dos(2) canales Contadores de Tiempo y el
Reloj de Tiempo Real.
Las Mainboard que son diseñadas por INTEL para la PENTIUM, se
denominan TRITON. Esto se debe a que el conjunto de chips de
34
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
soporte se redujeron a dos(2) y que de acuerdo a su diseño, estos
controlaban el acceso a la CPU y la memoria principal y el segundo el
acceso externo desde el periférico en dirección a la CPU.
Los chips de soporte tipo TRITON son reconocidos por los siguientes
códigos:
430FX, denominado TRITON I, diseñados para las PENTIUM
STANDARD (no MMX), con memorias tipo EDO.
430GX, denominado TRITON I avanzado, diseñado para las
PENTIUM PRO.
430HX, denominado TRITONII, diseñadas para las PENTIUM
STANDARD con capacidad de manejo de 2 procesadores (dual).
430KX, denominado TRITON II avanzado, diseñado para la
PENTIUM PRO.
430VX, denominado TRITON III y IV (avanzado), diseñados para
las PENTIUM STANDARD y MMX, con soporte para memoria
SDRAM.
430TX, denominados convencionalmente TRITON V, diseñadas
para PENTIUM MMX, memoria SDRAM, UltraDMA, careció de
AGP y bus de 100MHz. Tenia un problema: si se le pone más de
64 MB de RAM, la caché deja de actuar; aunque más de 64 MB
era mucha RAM.
Otros Chipset para PENTIUM:
Chipsets de VIA para Pentium ("Apollos"): unos Chipsets bastante
buenos, se caracterizan por tener soporte para casi todo lo
imaginable (memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA, USB...); su pelea
está en la gama del HX o TX, aunque suelen ser algo más lentos que
éstos con micros Intel (y es que el Pentium lo inventó Intel, y tenía
que notarse)
Lo bueno de las placas con Chipsets VIA es que su calidad suele ser
intermedia-alta, mientras que en placas con Chipsets Intel hay un
abanico muy amplio entre placas muy buenas y otras francamente
malas. Además, y al contrario que Intel, siguen con el campo de
placas socket 7 (las de tipo Pentium y Pentium MMX), por lo que
ofrecen soluciones mucho más avanzadas que el TX (con AGP y bus
a 100 MHz, por ejemplo).
35
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Chipsets de SiS, ALI, VLSI y ETEQ para Pentium: como los
anteriores, sus capacidades son avanzadas, aunque su velocidad sea
en ocasiones algo más reducida si los usamos con micros Intel.
Su principal características, al igual que en los VIA, está en el soporte
de características avanzadas de chips no Intel "compatibles Pentium"
(y a veces mejores), como son el AMD K6, el K6-2 o el Cyrix-IBM
6x86MX (M2); si su opción está en uno de estos micros o quiere usar
tarjetas AGP, su placa ideal es muy probable que no se llame "Intel
inside".
Diagrama en bloques de la aplicación de la tecnología TRITON
CHIPSETS de Intel para Pentium II
440 FX: Un chipset fabricado para el Pentium Pro reemplazado
por el Pentium II (que es un Pro revisado, algo más barato y con
el mágico "MMX").
Para un Pentium Pro, bueno; para un Pentium II y los avances
actuales (memorias, AGP.), muy malo.
440 LX: El primer y muy eficiente chipset para Pentium II. Lo tiene
casi todo, excepto bus a 100 MHz, lo que hace que no admita
micros a más de 333 MHz.
36
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
440 BX: la última novedad de Intel para Pentium II, con bus de
100 MHz.
440 EX: un chipset basado en el LX pero de características
recortadas. Muy malo, sólo válido para Celeron.
440 ZX: un chipset basado en el BX pero de características
recortadas, como el EX. De nuevo, sólo válido para Celeron.
Otros Chipset para PENTIUM II
VIA Apollo Pro y ALI Aladdin Pro. Chipsets muy completos, con
soporte incluso para bus a 100 MHz, pero que tienen su mayor
problema en convencer a los fabricantes y al público de no usar
los Chipsets de Intel.
CHIPSETS de Intel para Pentium III
SR440BX
SE440BX-2
VC820
D810
D815E, D815EP, D815EPEA, D815EPEA2, D815E(P)FV, sus
características:
Bus de Sistema de 133MHz.
Tecnología Direct Rambus (RDRAM) duplica el ancho de banda
respecto a SDRAM.
I/O mas rápido
AGP 4x, gráficos del mas alto desempeño para aplicaciones 3D
UltraDMA/100, acceso para Discos mas rápido
Otros Chipset para PENTIUM III:
VIA Apollo Pro 693 y VIA Apollo Pro 694.
CHIPSETS de Intel para Pentium IV
37
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
D850GB: El ultimo Chipset Intel, soporta las características
mejoradas del nuevo procesador Pentium IV. Ofrece un ancho de
banda de 3.2GB/seg, para un máximo desempeño.
LA BIOS
La BIOS 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.
LA MEMORIA CACHE
Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente
entre el microprocesador y la memoria principal o RAM, de tal forma
que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el
rendimiento del ordenador, especialmente en aplicaciones ofimáticas.
Se empezó a implantar en la época del 386, no siendo de uso general
hasta la llegada de los 486. Su tamaño ha sido siempre relativamente
reducido (como máximo 1 MB), tanto por cuestiones de diseño como
por su alto precio, consecuencia directa de su gran velocidad. Este
precio elevado hizo que incluso se llegara a vender un número
considerable de placas base con cachés falsas, algo que
afortunadamente en la actualidad es bastante inusual.
También se la conoce como caché externa, secundaria o de
segundo nivel (L2, level 2), para diferenciarla de la caché interna o de
primer nivel que llevan todos los microprocesadores desde el 486
(excepto el 486SX y los primeros Celeron). Su presentación varía
38
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
mucho: puede venir en varios chips o en un único chip, soldada a la
placa base o en un zócalo especial (por ejemplo del tipo CELP) e
incluso puede no estar en la placa base sino pertenecer al
microprocesador, como en los Pentium II, III,IV y los Celeron.
SECCION 2
39
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
CONFIGURACION: HARDWARE(JUMPER),
SOFTWARE
JUMPER
Son pequeños puentes de contacto, que aparecen en la placa y en
muchas tarjetas, y con los cuales se efectúa la configuración del
hardware. Un jumper une dos pequeñas clavijas de contacto. Se dice
que un jumper esta ―cerrado (close-on)‖ cuando está fijado con ambos
contactos, de lo contrario estará abierto (open-off)‖. Los jumpers
permiten entre otros, configurar la frecuencia del reloj del procesador,
activar o desactivar un puerto, fijar la tensión del procesador, la
velocidad del bus.
JUMPER
CONFIGURACIÓNCION DE LA MAINBOARD
Las Mainboards para ser utilizadas en la computadora tienen siempre
que ser configuradas mediante el uso del HARDWARE y
SOFTWARE. La configuración que sé realizada por HARDWARE,
también se le denomina SETEO. Esta configuración se realiza
mediante el uso de puentes denominados JUMPERS, los cuales
cierran el circuito entre dos puntos denominados PINES, como se
ilustra en la figura anterior. La configuración que se realiza por
SOFTWARE. Esta configuración se realiza mediante un programa
que está contenido en el BIOS denominado CMOS SETUP. Este
método de configuración contiene un menú de comandos.
CONFIGURACIÓN HARDWARE POR JUMPER (FÍSICA).
40
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Es recomendable inicialmente realizar el SETEO de la MAINBOARD
para determinar el correcto funcionamiento de esta tarjeta. Esta
configuración permite realizar las siguientes actividades:
CONECTOR DEL POWER SUPPLY ( FUENTE DE PODER )
FUENTE AT
Los conectores de la fuente de alimentación están compuesto por un
par de conectores, cada uno seis cables. Estos conectores se
denominan P8 y P9, que se enchufan a los conectores duales
ubicados en la placa de la Mainboard., colocando los cables negros
juntos, en el medio.
FUENTE ATX
A diferencia de la AT, es un solo conector y suele tener formas
rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines de
tal forma que sea imposible equivocar su orientación.
Una de las ventajas de las fuentes ATX es que permiten el apagado
del sistema por software; es decir, que al pulsar "Apagar el sistema"
en Windows 95 el sistema.
PIN DESCRIPCION PIN DESCRIPCION
41
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
1 3.3V 11 3.3V
2 3.3V 12 12V
3 TIERRA 13 TIERRA
4 5V 14 POWER ON
5 TIERRA 15 TIERRA
6 5V 16 TIERRA
7 TIERRA 17 TIERRA
8 POWER GOOD 18 -5V
9 5V SB 19 5V
10 12V 20 5V
PROCESADOR
PROCESADOR SLOT1
1. Localizar el Slot-1 y ventilador 1, en la mainboard.
2. El slot-1 es instalado con un sujetador de cartucho, el cual debe
ser colocado en posición vertical
3. Insertar el cartucho del procesador en el sujetador hasta escuchar
un click.
4. Conectar el cable del cooler del procesador a la salida del
ventilador.
5. Configurar el factor de multiplicación por hardware o en el CMOS-
SETUP
42
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
6. PROCESADOR SOCKET 370 ZIF
1. Localizar el Socket 370 y ventilador 1, en la mainboard y levantar
la manija en forma vertical
2. Identificar en el
procesador el pin 1 ( esquina guía )
3. Identificar en el socket el pin 1 ( esquina guía )
4. Insertar el procesador, haciendo coincidir ambas guías
5. Bajar la manija y asegurarla
6. Colocar el cooler y conectar a la salida del ventilador en la
mainboard.
7. Configurar el factor de multiplicación por hardware o en el CMOS-
SETUP
VELOCIDAD DEL SYSTEM BUS
Es la velocidad a la cual se traslada la información(datos) entre los
componentes del sistema en los buses de la mainboard. En la
actualidad se tienen velocidades del sistema de 66, 100, 120,
43
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
133MHz, para procesadores Intel hasta el PENTIUM III. El procesador
PENTIUM IV trabaja con un System Bus de 400MHz placa madre. En
la figura se muestra la configuración para una mainboard de 66 y
100MHz.
VELOCIDAD DEL PROCESADOR
Es la velocidad del Procesador, a la cual procesa los datos
internamente, el cual tiene que ser configurado de acuerdo a la
velocidad del bus del sistema.
FACTOR DE MULTIPLICACION
Es un numero, cuyos valores siguen el siguiente orden 1.5, 2, 2.5, 3,
3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8 y que se obtiene del cociente de la
velocidad del procesador entre la velocidad del System bus. En la
tabla se muestra la configuración para procesadores Pentium III y
Pentium II.
En la dos figuras siguientes, se muestra la configuración para un
44
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
a mainborad PENTIUM, el cual además soporta procesadores AMD y
CYRIX. Con el jumper JP8A y JP8B, seleccionamos la velocidad del
bus y con el jumper JP9A y JP9B establecemos el factor de
multiplicación de acuerdo a la velocidad del procesador.
MEMORIA RAM
La instalación de los módulos de memoria RAM, se hacen por
bancos, los que pueden estar constituidos por 1, 2 o 4 módulos y el
banco de estar lleno, en el caso de las mainboard Pentium IV, todos
los sockets deben estar llenos por ser memorias del tipo serial, lo cual
se logra con módulos CRIMM.
INSTALACION DE MODULOS SIMM
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
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Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
INSTALACION DE MODULOS DIMM
DISPÒSITIVOS IDE Y FLOPPY DISK DRIVE
FLOPPY DISK DRIVE
La mainboard se puede conectar hasta con disk drive a través de un
cable flat de 34 pines, el que viene resaltado con una línea de color
(rojo generalmente) en uno de sus extremos, el cual se conecta al pin
1 del Conector. Se pueden instalar hasta 2 disk drive, con un solo
cable.
47
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
DISPÒSITIVOS IDE
Los dispositivos IDE incluyen Discos Duros, Drive de alta densidad y
Drive CD-ROM/DVD.
Estos dispositivos se conectan a la mainboard a dos conectores IDE a
través de cable flat de 40 pines y cada uno de los cuales soportan 02
dispositivos, pudiéndose instalar en total 04 dispositivos IDE.
El primer conector es conocido como primario y el segundo como
secundario, Los dispositivos instalados en cada conector, deben ser
previamente configurados como maestro o esclavo.
PUERTO PARALELO Y SERIALES
Ubicar en la Mainboard, los conectores de puerto paralelo y serial.
48
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Conectar el bracket de extensión a los respectivos conectores,
teniendo en cuenta que la línea de color del cable va al pin 1.
OTROS CONECTORES, BOTONES E INDICADORES DEL PANEL
CONECTOR DE TECLADO AT
Utiliza un conector de cinco pines del tipo DIN, el cual esta colocado
en la placa como J2 con un conector hembra.
USB (CONECTOR SERIAL DE BUS UNIVERSAL)
POWER – LED KEYLOCK & POWER LED CONNECTOR
HDD – LED (CONECTOR DEL LED DEL HARD DISK).
PIN DESCRIPCION
14 +5V
15 ACTIVE LOW
49
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
RESET
SETEO DESCRIPCION
OPEN MODO NORMAL
CLOSE RESET SISTEMA
SPEAKER
PIN DESCRIPCION
10 DATA OUT
11 N.C.
12 GROUND
13 +5V
50
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
CLEAR CMOS
PILA
La pila del ordenador, o más correctamente el acumulador, se
encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador
está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que
introducir las características del disco duro, del chipset, la fecha y la
hora.
Se trata de un acumulador, pues se recarga cuando el ordenador está
encendido. Sin embargo, con el paso de los años pierde poco a poco
esta capacidad (como todas las baterías recargables) y llega un
momento en que hay que cambiarla. Esto, que ocurre entre 2 y 6
años después de la compra del ordenador, puede vaticinarse
observando si la hora del ordenador "se retrasa" más de lo normal.
Para cambiarla, apunte todos los
parámetros de la BIOS para reescribirlos
luego, saque la pila (usualmente del tipo de botón grande o bien
cilíndrica como la de la imagen), llévela a una tienda de electrónica y
pida una exactamente igual. O bien lea el manual de la placa base
para ver si tiene unos conectores para enchufar pilas externas,
apunte de qué modelo se trata si es así y cómprelas.
51
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
MEMORIA
DEFINICION
Son circuitos integrados (CHIPS), donde se almacenan los datos,
programas y también donde se realiza el proceso de manipular la
información.
ORGANIZACIÓN INTERNA DE LOS CHIPS DE MEMORIA
Una celda de memoria es capaz de almacenar un bit de información.
Por lo general, varias celdas se organizan en forma de arreglo.
Las memorias semiconductoras pueden dividirse en: de tipo bipolar y
de MOS(Metal Oxide Semiconductor – semiconductor de óxido
metal). Sin embargo, debe observarse que éstas no son de ninguna
manera las únicas posibilidades. Existen muchas otras
configuraciones de celdas que representan distintos equilibrios entre
varios diseños.
CELDAS DE MEMORIA BIPOLAR
Ahora se describirá como sería una celda común bipolar de
almacenamiento. Están asociados dos transistores inversores
para implementar un flip-flop básico. La celda está conectada a
una línea de palabras y a dos líneas de bits. Normalmente, las
líneas de bit se mantienen en un voltaje menor al de las líneas de
palabras. Bajo estas condiciones los dos diodos tienen
polarización inversa, lo cual impide que fluya corriente a través de
ellos, provocando así que la celda esté aislada de las líneas de
bit. Este sistema consta de dos operaciones: de lectura y de
escritura.
MEMORIAS MOS
Dos importantes ventajas de los dispositivos MOS, en
comparación con los dispositivos bipolares, son que permiten
mayores densidades de bits en los chips de circuito integrado, y
fundamentalmente son más fáciles de fabricar. Sin embargo los
transistores MOS son dispositivos de alta impedancia, lo que lleva
a una disipación de potencia más baja. Su principal desventaja es
su velocidad de operación relativamente lenta.
SECCION 3
52
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Como en el caso de las memorias bipolares, son posibles muchas
configuraciones de celda MOS. La más simple es el circuito flip-
flop. La operación del circuito es semejante a su contraparte
bipolar. Los transistores realizan la misma función que los
resistores del punto anterior. Los transistores corresponden a los
dos diodos. Actúan como interruptores que pueden abrirse o
cerrarse bajo control de la línea de palabras. Cuando estos dos
interruptores están cerrados, el contenido de la celda se transfiere
a las líneas de bit. Como en el caso de la memoria bipolar,
cuando se selecciona una celda en particular, su contenido puede
volverse a escribir aplicando voltajes adecuados en las líneas de
bit.
Tanto la celda bipolar, como su contraparte MOS, requieren un
flujo continuo de corriente de suministro de energía, a través de
una de las dos ramas del flip-flop. Son capaces de almacenar
información indefinidamente, siempre y cuando se mantenga este
flujo de corriente. Por lo tanto se les conoce como memorias
estáticas.
La alta impedancia que se puede alcanzar en la tecnología MOS
permite construir un tipo diferente de memoria conocido como
memoria dinámica(DRAM). La memoria dinámica se basa en
celdas simples, lo cual permite mayor densidad de bits y menor
consumo de energía en relación con las configuraciones
estáticas.
TIPOS DE MEMORIA : RAM y ROM.
MEMORIA ROM ( Read Only Memory – Memoria de solo
lectura).
Es memoria de solo lectura y en ella generalmente se almacenan
los programas monitores o básicos para el arranque del
computador. Esta memoria mantiene su información
indefinidamente, su aplicación en las computadoras de hoy en
día, es el almacenamiento de programas BIOS del sistema del
computador así como el programa de configuración y es conocido
como ROM BIOS
PROM
53
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Abreviatura de Progammable Read Only Memory - memoria de
solo lectura programable. Este termino, define un chip ROM cuyo
contenido es programado por una sola vez , pudiendo este
contenido ser solo leído cuantas veces se requiera.
EPROM
Abreviatura de Erasable Progammable Read Only Memory
memoria de solo lectura programable y borrable, Este termino,
aparentemente contradictorio, define un chip PROM cuyo
contenido puede ser borrado y después programado de nuevo.
Un PROM borrable eléctricamente es llamado EEPROM. El
proceso de borrado dura varios minutos en ambas tecnologías,
eventualmente hasta una hora.
EEPROM
Abreviatura de Electrically Erasable Programmable Read Only
Memory. Memoria de solo lectura programable y borrable
eléctricamente.
MEMORIA RAM ( Random Access Memory – Memoria de Acceso
Aleatorio)
Estas memorias son tanto de lectura como de escritura y en ellas se
lleva a cabo el procesamiento de los programas del usuario. Estas
memorias pierden su información (Son Volátiles), cuando se les retira
las fuentes de energía, es decir al apagar el equipo.
TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN DE MEMORIA RAM: Estáticas y
Dinámica.
RAM ESTATICA (SRAM – STATIC RAM)
El almacenamiento en RAM estática se basa en circuitos lógicos
denominados flip-flop, que retienen la información almacenada en
ellos mientras haya energía suficiente para hacer funcionar el
dispositivo (ya sean segundos, minutos, horas, o aún días). Un
chip de RAM estática puede almacenar tan sólo una cuarta parte
de la información que puede almacenar un chip de RAM dinámica
de la misma complejidad, pero la RAM estática no requiere ser
actualizada y es normalmente mucho más rápida que la RAM
dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM es de 8 a 16 veces más
rápido que las SRAM). También es más cara, por lo que se
54
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
reserva generalmente para su uso en la memoria de acceso
aleatorio(caché).
Tienen un tiempo de acceso (velocidad) del orden de 10 a 30
nanosegundos, pero usan mucha más energía y espacio.
TIPOS DE RAM ESTATICA
SYNC SRAM
Synchronous Static Random Access Memory –Es también un
tipo de memoria caché. La RAM sincronizada a ráfagas ofrece
datos de modo sincronizado con lo que no hay retraso en los
ciclos de lectura a ráfagas, con tiempo 2-1-1-1 ciclos de reloj.
El problema está en velocidades de reloj superiores a los 66
mhz, puesto que los ciclos de reloj pasan a ser de 3-2-2-2 lo
que es significativamente más lento que la memoria PB
SRAM la cual tiene un tiempo de acceso de 3-1-1-1 ciclos.
Estos módulos están en desuso porque su precio es
realmente elevado y sus prestaciones frente a la PB SRAM no
son buenas por lo que se fabrican en pocas cantidades.
PB SRAM
Pipeline Burst Static Random Access Memory – Es un tipo de
memoria estática pero que funciona a ráfagas mediante el uso
de registros de entrada y salida, lo que permite solapar los
accesos de lectura a memoria. Es usada como caché al igual
que la SRAM, y la más rápida de la actualidad con soporte
para buses de 75 mhz ó superiores. Su velocidad de acceso
suele ser de 4 a 8 nanosegundos.
USO DE RAM ESTATICA
55
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
MEMORIA CACHE
Es un tipo de memoria estática, que permite incrementar
la velocidad de procesamiento. Este sistema es propio de
los sistemas 386DX y microprocesadores superiores, ya
que almacena las instrucciones repetidas y los datos de
mayor uso por parte del microprocesador permitiéndole
trabajar con un estado de espera 0 (Wait State 0), siendo
sus capacidades 32K, 64K, 128K, 256K, 512K y 1MB.
Se definen 2 tipos de memoria cache:
Caché de Primer Nivel (L1): Memoria incluido en el núcleo
del Microprocesador que se utiliza para almacenar tanto el
código como los datos a los que dicho elemento accede con
mayor frecuencia. Se organiza en líneas de una determinada
longitud, es decir, de un determinado numero de bytes.
Caché de Segundo Nivel (L2): Memoria RAM de alta
velocidad que puede residir en la placa principal o en el
soporte sobre el esta soldado el microprocesador. Su
velocidad es variable, dependiendo del tipo de arquitectura,
pudiendo ser igual a la velocidad del bus, una fracción o igual
a la velocidad del procesador.
Memorias Caché utilizadas en la Computadora.
RAM DINÁMICA o DRAM (DYNAMIC RAM)
56
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Las RAM dinámicas almacenan la información en circuitos
integrados que contienen condensadores, que pueden estar
cargados o descargados. Como éstos pierden su carga en el
transcurso del tiempo, se debe incluir los circuitos necesarios para
"refrescar" los chips de RAM cada pocos milisegundos, para
impedir la pérdida de su información. Algunas memorias
dinámicas tienen la lógica del refresco en la propia pastilla, dando
así gran capacidad y facilidad de conexión a los circuitos. Estas
pastillas se denominan casi estáticas. Mientras la RAM dinámica
se refresca, el procesador no puede leerla. Si intenta hacerlo en
ese momento, se verá forzado a esperar. Como son relativamente
sencillas, las RAM dinámicas suelen utilizarse más que las RAM
estáticas, a pesar de ser más lentas por su menor costo.
Tienen un tiempo de acceso (velocidad) del orden de 50 a 200
nanosegundos. Opera de la siguiente manera, las posiciones de
memoria están organizadas en filas y columnas. Cuando
accedemos a la memoria empezamos especificando la fila,
después la columna y por último decimos si deseamos escribir o
leer en esa posición. En ese momento la memoria coloca los
datos de esa posición en la salida si el acceso es de lectura o
toma los datos y los almacena en la posición seleccionada si el
acceso es de escritura.
TIPOS DE RAM DINAMICA
FPM - Fast Page Memory
Memoria en modo paginado. También es llamada FPM RAM,
FPM DRAM ó DRAM puesto que evoluciona directamente de
ella es algo más rápida ya que su velocidad es de 70 ó 60
nanosegundos. Físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72
contactos. Con el modo pagina, la fila se selecciona una sola
vez para todas las columnas dentro de la fila, dando así un
rápido acceso. Usada en sistemas con velocidades de bus de
66 mhz, generalmente equipos con procesadores Pentium de
100 a 200 mhz y en algunos 486.
EDO RAM - Extended Data Output Random Access Memory
Memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida.
Evoluciona de la Fast Page Memory mejorando el rendimiento
57
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
en un 10% aproximadamente. Con una velocidad de 70, 60 ó
50 nanosegundos. Se instala sobre todo en SIMMs de 72
contactos, aunque también se puede encontrar en forma de
DIMMs de 168 contactos. El secreto de la memoria EDO
radica en una serie de latchs que se colocan a la salida de la
memoria para almacenar los datos en ellos hasta que el bus
de datos queda libre y pueden trasladarse a la CPU, o sea
mientras la FPM puede acceder a un único byte la EDO
permite mover un bloque completo de memoria. Muy común
en los Pentium, Pentium Pro, AMD K6 y los primeros Pentium
II.
SDRAM - Synchronous Dynamic Random Access Memory
Memoria de acceso aleatoria sincronizado. Es casi un 20 %
más rápida que le EDO RAM. La SDRAM entrelaza dos o más
matrices de memoria interna de tal forma que mientras se
está accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando
para el acceso, es capaz de sincronizar todas las señales de
entrada y salida con la velocidad del reloj de sistema. Es
capaz de soportar velocidades de bus de 100 mhz por lo que
su refrescamiento debe ser mucho más rápido alcanzando el
mismo velocidades de 10 nanosegundos. Se encuentra
físicamente en módulos DIMM de 168 contactos. Este tipo de
memoria es usada generalmente en los Pentium II de menos
de 350 mhz y en los Celeron.
BEDO RAM - Burst Extended Data Ouput Memory Random
Access
Es una evolución de la EDO RAM la cual compite con la
SDRAM. Lee los datos en ráfagas, lo que significa que una
vez que se accede a un dato de una posición determinada de
memoria se leen los tres siguientes datos en un solo ciclo de
reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera
del procesador En la actualidad es soportada por los chipsets
VIA 580VP, 590VP y 680VP. Al igual que la EDO RAM la
limitación de la BEDO RAM es que no puede funcionar por
encima de los 66 mhz.
PC100 o SDRAM de 100 MHz
58
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Teóricamente es un tipo de memoria SDRAM que cumple
estrictas normas referentes a la calidad de los chips y diseño
de los circuitos impresos establecidos por Intel para el
correcto funcionamiento de la memoria, o sea para que
realmente funcionen a esos 100 mhz. Es usada en los AMD
K6-2,Pentium II y Pentium III a 500 MHz.
PC133 o SDRAM de 133 MHz
Es un tipo de memoria SDRAM que funciona 133 MHz. Es
usada en los Sistemas Pentium III de 600, 667, 733, 800, 933
y 1000 MHz.
ESDRAM - Enhanced SDRAM
Para superar algunos de los problemas de latencia inherentes
con los módulos de memoria DRAM standar, varios
fabricantes han incluido una cantidad pequeña de SRAM
directamente en el chip, eficazmente creando un caché en el
chip. Permite tiempos de latencia más bajos y
funcionamientos de 200MHz. La SDRAM oficia como un
caché dentro de la memoria. Existe actualmente un chipset
que soporta este tipo de memoria, un chipset de socket 7.Una
de las desventajas de estas memorias es que su valor es 4
veces mayor al de la memoria DRAM.
SLDRAM – Sync Link DRAM
La SLDRAM es una DRAM fruto de un desarrollo conjunto y,
en cuanto a la velocidad, puede representar la competencia
más cercana de Rambus. Su desarrollo se lleva a cabo por un
grupo de 12 compañías fabricantes de memoria. La SLDRAM
es una extensión más rápida y mejorada de la arquitectura
SDRAM que amplía el actual diseño de 4 bancos a 16
bancos. La SLDRAM se encuentra actualmente en fase de
desarrollo. El ancho de banda de SLDRAM es de los más
altos 3.2GB/s y su costo no seria tan elevado.
RDRAM – RAMBUS DYNAMIC RANDOM ACCESS
MEMORY
La tecnología RDRAM de Rambus ofrece un diseño de
interfaces chip a chip de sistema que permite un paso de
datos hasta 10 veces más rápido que la DRAM estándar, a
59
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
través de un bus simplificado. Se la encuentra en módulos
RIMM los que conforman el estándar de formato DIMM pero
sus pines no son compatibles. Su arquitectura está basada en
los requerimientos eléctricos del Canal RAMBUS, un bus de
alta velocidad que opera a una tasa de reloj de 400 MHz el
cual habilita una tasa de datos de 800MHz. Por motivos
comerciales se la denomina PC600, PC700 y PC800 siendo
sus capacidades de transferencia las siguientes:
Rambus PC600: 2x2 bytes/ciclo x 300 Mhz = 1,20 Gb/s
Rambus PC700: 2x2 bytes/ciclo x 356 Mhz = 1,42 Gb/s
Rambus PC800: 2x2 bytes/ciclo x 400 Mhz = 1,60 Gb/s
El bus usa características de líneas de transmisión para
mantener una alta integridad en la señal. El control de la
temperatura se hace a través de un disipador y un elastómero
térmicamente conductor.
Especificaciones
· Densidad RIMM: 32MB, 64MB, 128MB, 256MB y 512MB.
· Voltaje de operación: 2.5V
· RDRAM:
Tasa de reloj 300 MHz, 400 Mhz
Tasa de datos: 600 MHz, 800 Mhz
· Detección serial de presencia con una EEPROM serial
Se presenta en dos modalidades: RDRAM y RDRAM
concurrente. La RDRAM se encuentra actualmente en fase de
producción, mientras que la RDRAM concurrente entró en
esta etapa en 1997. La tercera extensión de la línea, la
RDRAM directa, está en período de desarrollo, y empezará a
fabricarse en 1999. A finales de 1996, Rambus llegó a un
acuerdo con Intel que incluía un contrato de licencia y
desarrollo y que permitirá que los chips de Intel sean
compatibles con la memoria Rambus a partir de 1999.
Se pueden usar hasta tres módulos RIMM en una placa base
de un PC de escritorio, como se muestra en la imagen. Aquí
el canal Rambus se extiende desde el controlador a través de
cada módulo RIMM usado de una forma continua hasta que
se alcanza la terminación del canal. Los módulos de
continuidad de bajo costo se usan para mantener la
integración del canal en sistemas que tengan menos de tres
60
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
módulos RIMM. Un chip en placa SPD (Serial Presence
Detect) PROM se usa para permitir la inicialización de la
información al procesador del sistema en el encendido. Esta
técnica asegura la compatibilidad de todos los fabricantes de
RDRAM Direct Rambus que producen dispositivos DRAM de
varias densidades.
La creciente lista de fabricantes de Rambus que producen los
módulos RIMM incluyen los más importantes fabricantes de
módulos de memoria. Se planea una variante de los módulos
RIMM para los PCs portátiles. La tecnología Direct Rambus
también se desarrolla para servidores de gran escala,
estaciones de trabajo y aplicaciones de comunicaciones.
A nivel de sistema, los fabricantes que lideran la industria se
han asociado en torno al Rambus para desarrollar los
componentes de la infraestructura estandarizada de Direct
Rambus incluyendo dispositivos de memoria RDRAM,
controladores de memoria, chips de reloj y conectores.
MEMORIA RAM: TIPOS DE ENCAPSULADO
DIP (DUAL IN LINE PACKAGE – Paquete en doble línea)
Son circuitos integrados y sus pines se hallan en ambos
lados de la cápsula formando dos hileras.
Sus capacidades son: 64KB, 256KB y 1MB.
Se instalan en Mainboard de procesadores 8088, 80286 o
equivalentes.
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
8 o 9 sockets dependiendo si se instala el chip (bit) de
paridad.
SIPP (SIGLE IN LINE PIN PACKAGE – Paquete de pines en
una sola línea)
Se compone de 9 o 3 memorias DIP soldadas en una
pequeña tarjeta circuito impreso. El borde inferior de esta
tarjeta presentan pines que encajan perfectamente en
zócalos diseñados especialmente para esta memorias.
Sus capacidades son: 256KB, 1MB y 4MB.
Se instalan en Mainboard de procesadores 80286 o
equivalente.
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
2 módulos.
61
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
SIMM (SINGLE IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de
Memoria de simple línea)
Consta de una pequeña placa de circuito impreso con varios
chips de memoria integrados. Los SIMM están diseñados de
modo que se puedan insertar fácilmente en la placa base de
la computadora, y generalmente se utilizan para aumentar la
cantidad de memoria RAM. Se fabrican con diferentes
capacidades (4Mb, 8Mb, 16Mb, etc.) y con diferentes
velocidades de acceso. Hoy en día su uso es muy frecuente
debido a que ocupan menos espacio y son más manejables y
compactos que los tradicionales chips de memoria. Aparecen
en dos formatos de 30 contactos los cuales manejan 8 bits
cada vez, miden unos 8.5 cm ó de 72 contactos que manejan
32 bits y tienen un largo de 10,5 cm.
30 pines
Se instalan en Mainboard de procesadores 80386, 80486 o
equivalentes
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
4 módulos.
72 pines
Se instalan en Mainboard de procesadores 80486,
Pentium 1 o equivalentes
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
2 módulos.
DIMM (DUAL IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de
Memoria de doble línea)
Es otro tipo de encapsulado a diferencia del SIMM aparece en
con un formato de 168 conectores, de unos 13 cm de longitud,
los cuales pueden manejar 64 bits.
Se instalan en Mainboard de procesadores Pentium,
Pentium II, III o equivalentes
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
1 módulo.
SO-DIMM (Small Outline DIMM)
Consiste en una versión compacta del módulo DIMM
convencional, contando con 144 contactos y con un tamaño,
62
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
de aproximadamente de la mitad de un SIMM. Se utiliza
mucho en computadoras portátiles.
RIMM (RAM BUS IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de
Memoria a la velocidad del Bus)
Es un tipo de encapsulado similar al DIMM con mayor
capacidad de disipación de calor aparece también en con un
formato de 168 conectores.
Se instalan en Mainboard de procesadores Pentium IV.
La instalación de estas memorias se hacen en bancos de
2 módulos.
Módulos de memoria tipo DRAM
63
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
DISPOSITIVOS DE
ALMACENAMIENTO: DISCO,
FLOPPY, CD-ROM
PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO
La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional de
almacenamiento para los archivos que usted usa. La mayoría de la
información guardada en la RAM se borra cuando se apaga la
computadora. Por lo tanto, su computadora necesita formas
permanentes de almacenamiento para guardar y recuperar
programas de software y archivos de datos que desee usar a diario.
Los periféricos de almacenamiento (también denominados unidades)
fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad.
Los periféricos de almacenamiento, llamados también periféricos de
memoria auxiliar, son unos dispositivos en los que se almacenan,
temporal o permanente, los datos que va a manejar la CPU durante el
proceso en curso, y que no es posible mantener en la memoria
principal.
Los periféricos de almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al
modo de acceso a los datos que contienen:
• Acceso secuencial.
• Acceso aleatorio.
— Acceso secuencial.
En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe
pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos
almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los
datos almacenados que componen el conjunto de información a la
que se desea acceder.
— Acceso aleatorio.
En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede
directamente a la dirección donde se encuentra almacenada
físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar
previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de
grabación y el punto donde se almacena la información buscada.
SECCION 4
64
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Es evidente el menor tiempo empleado por el acceso aleatorio frente
al secuencial, pero la utilización de la tecnología de acceso
secuencial se debió a que las cintas magnéticas fue implementadas
antes que el primer periférico de acceso aleatorio.
Los siguientes constituyen los tipos más comunes de dispositivos de
almacenamiento:
Disco Duro
Unidades de Disquete
Unidades de comprensión (ZIP, JAZZ, SUPERDISK)
Unidades de CD (LECTOR, CD-WRITER)
Unidades DVD
Unidad para Cinta
DISCO DURO
ASIGNACION DE UNIDADES
Usted debe saber la designación (la letra) de la unidad para que
puede indicarle a la computadora dónde guardar los archivos o dónde
recuperar los archivos que necesita. Las unidades se designan por
letra del alfabeto. La unidad de disco duro es designa comúnmente
65
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
con la letra C, la unidad de disquetes con la A y la unidad de CD con
la D.
Para averiguar la designación de una unidad instalada en la
computadora, haga doble clic en el icono Sistema en el Panel de
Control. Haga clic en la lengüeta Administrador de Dispositivos y
haga doble clic en el dispositivo de su elección. Bajo la lengüeta
Configuraciones, usted verá la asignación actual de letras de
unidades.
1. Unidad de Disco Duro
2. Unidad de CD
3. Unidad de Disquetes
La unidad de disco duro se designa como unidad C, la unidad de CD
como unidad D y la unidad de disquete como unidad A. Sin embargo,
si la unidad de disco duro está particionada, se designa como C y D, y
la unidad de CD queda como unidad E.
DISCO DURO
Es el medio masivo de almacenamiento de información mas difundido
en las computadoras personales. Los discos duros disponen de una o
varias laminas superpuestas y recubiertas magnéticamente, que al
igual que los disquetes, se ponen en movimiento por medio de un
servo motor. A través de cabezas especiales de lectura y escrituras,
estas laminas pueden grabar datos y se pueden leer datos de la
misma mediante un procedimiento de cierta manera similar al de la
grabación de cintas de audio y vídeo. La denominación de disco fijo,
que a veces se utiliza, está relacionada con el hecho de que estos
dispositivos a diferencia de los disquetes, están montados de forma
fija en la PC.
Existen dos tipos principales de discos duros:
1. Discos fijos.
Los discos fijos se fabrican dentro de una carcasa sellada de la que
no se pueden extraer.
El montaje de los componentes internos del disco se realiza en la
fábrica con unas condiciones muy estrictas de limpieza y aislamiento
66
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
para evitar la entrada de polvo que pudieran deteriorarlo. Por ello
nunca debe abrirse la carcasa de protección de un disco duro excepto
por personal técnico en las condiciones adecuadas.
Los discos duros fijos más comunes utilizan tecnología Winchester.
2. Discos removibles.
Los discos removibles están montados en un contenedor, también
sellado, que les permite entrar y salir de unos habitáculos especiales.
Estos habitáculos están situados en la carcasa de la computadora o
bien conectados a ésta por medio de un cable interfaz.
PARTES DEL DISCO DURO
La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se
organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de
sus dos caras existen pistas (TRACKS) concéntricas, como surcos de
un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El
disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y
esta cabeza es movida por un motor servo cuando busca los datos
almacenados en una pista y un sector concreto.
El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización:
el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de
cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de
modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las
diferentes pistas de un mismo cilindro.
En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el
físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable
67
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar
inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en
unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los
datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede
ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo
puede ocupar más de una unidad de asignación.
CLINDRO
En primera instancia, un disco o disquete guarda los datos en sus
caras; las caras se componen de pistas, y éstas se dividen en
sectores. Se verá cómo se consideran y numeran estos espacios, a
fin de constituir una organización física de un disco o disquete,
eficiente para ser accedida en el menor tiempo posible.
El hecho de que un disquete o cada plato de un rígido, tenga dos
caras, amen de duplicar su capacidad de almacenamiento, permite
escribir o leer el doble de datos antes de desplazar el cabezal a la
pista siguiente o a otra, accediendo a una cara y luego a la contraria.
Así se puede escribir o leer más datos en menos tiempo.
Por moverse las dos cabezas, de una disquetera al unísono, y estar
ambas sobre la misma vertical, si la cabeza de la cara superior se
posiciona inmóvil a una cierta distancia del centro del disquete sobre
un punto de la pista a la que se quiere acceder- entonces, la otra
cabeza se posesionará en la cara inferior, a igual distancia del centro.
De esta forma es factible grabar primero la pista de la cara superior, y
a continuación la pista de la cara inferior, sin mover el cabezal, siendo
que las dos pistas están una sobre la otra, separadas por el espesor
del disquete.
Lo mismo puede decirse para las dos caras de cada plato de un
rígido: si éste tiene más de dos cabezas (una por cada cara de cada
plato). Ellas se mueven y posicionan juntas sobre una misma vertical.
Si una cabeza cualquiera accede inmóvil a un punto de una pista de
la cara que se lee o escribe, las restantes harán lo mismo en las otras
caras. Al girar juntos los platos, los puntos que en cada cara pasan
frente a la cabeza correspondiente pertenecerán a pistas concéntricas
de igual radio.
68
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
En un rígido de dos platos y con 4 cabezas (para 4 caras), si una
cabeza accede a una pista cualquiera (indicada 20), las 3 cabezas
restantes del cabezal accederán necesariamente a pistas (indicadas
20) de igual radio, situadas en el espacio una sobre otra, pudiendo
considerarse que dichas pistas forman parte de la superficie de un
cilindro imaginario (designado 20), cuyo radio es el de esas pistas.
Si luego el cabezal se posiciona a otra distancia del centro del disco o
disquete, accederá a otro cilindro imaginario del mismo (como ser el
22), pudiéndose escribir o leer cualquiera de las pistas de igual radio
que lo constituyen; y si se quiere, primero una, para luego continuar
con la otra u otras (en el caso del rígido).
Por lo tanto, cada vez que en un disco o disquete el cabezal se
posiciona para acceder a una pista, accede a un "cilindro" imaginario
que contiene pistas, una por cara. Entonces, una vez que la cabeza
de una cara escribió o leyó todos los sectores de una pista de esa
cara, se puede hacer lo mismo con las restantes pistas de dicho
cilindro, sin que se mueva el cabezal.
La electrónica de la disquetera o unidad de disco rígido conmutará en
un tiempo despreciable, de una cabeza a otra. Por ejemplo, una vez
que el cabezal del disco rígido accedió al cilindro 20, luego de 4
vueltas puede leer o escribir todos los sectores de las 4 pistas de ese
cilindro.
De esta forma, se ahorra tiempo de acceso en la escritura y lectura de
archivos, en lugar de escribir todas las pistas de una cara, y luego
todas las pistas de la otra u otras.
Conforme a lo descripto, cuando un cabezal se posiciona, accede a
un conjunto de pistas de igual radio, (tantas como cabezas tenga el
cabezal), que se consideran parte de la superficie de un cilindro
imaginado. Entonces, cada cilindro de un disco o disquete está
formado por todas las pistas de igual radio (una por cara), y contiene
la información correspondiente a los sectores que componen dichas
pistas, información a la que se puede acceder cuando el cabezal se
posiciona en dicho cilindro.
Un disco o disquete serían un conjunto de cilindros -tantos como
pistas por cara existan- metidos uno dentro de otro. Cada cilindro a su
69
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
vez se compone de pistas de igual radio, tantas como caras (o sea
cabezas) existan; siendo que las pistas contienen sectores.
La cantidad de cilindros de un disco o disquete, se corresponde con el
número de posiciones en las que se puede posicionar el cabezal.
Este, como se dijo, desplaza al unísono todas las cabezas de
escritura/lectura.
En las disqueteras, un motor "paso a paso" hace que el cabezal salte
de un cilindro al siguiente, cuando se quiere pasar de una pista a la
siguiente (o a cualquier otra) que está en la misma cara. Como se
verá, en los rígidos el acceso de una pista a otra se lleva a cabo por
un mecanismo más complejo que busca la pista.
Corrientemente suele hablarse de pista en lugar de cilindro, pensando
en una sola cara, aunque cilindro implica una concepción espacial
más completa, en especial en lo referente a los todos los sectores de
las patas de un cilindro, los cuales pueden escribirse o leerse uno tras
otro sin la pérdida de tiempo que significa el movimiento del cabezal.
Por lo tanto, un disquete de 3 ½" pulgadas de 80 pistas por cara,
tiene 80 cilindros de dos pistas cada uno. Estos cilindros se enumeran
de 0 a 79, desde el exterior hacia el centro.
El número que identifica a un cilindro permite localizar todas las pistas
que lo constituyen. Por ejemplo, el cilindro número 20 sirve para
localizar las 2 pistas número 20 que pueden escribir o leer las 2
cabezas del cabezal, ubicadas en ambas caras del disquete.
Entonces si se quiere ser riguroso, en relación con una cara de un
disquete, en lugar de decir por ejemplo "pista 20" debe decirse "pista
del cilindro 20"; y con más precisión, si se trata de la cara superior, o
cara 0, se debe indicar "cilindro 20, cabeza (head) 0".
También puede aparecer como "cilindro 20, pista 0", aunque parezca
mejor indicar "pista 20 de la cara 0".
A su vez, la pista que está debajo de ésta, en la cara inferior, o cara
1, es la "pista 1 del cilindro 20", identificable como "cilindro 20, cabeza
1".
70
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
El sector 15 de esta pista se identifica como "cilindro 20, cabeza 1,
sector 15".
En una unidad de disco rígido con varios platos (figura 2.8), la cabeza
(cara) superior del plato más alto se designa 0, la inferior del mismo
plato con el número 1; luego siguen las 2 y 3 del plato siguiente, etc.
El cilindro de número 20 sirve para localizar cualquiera de las 4 pistas
de número 20, correspondientes a las 4 caras (cabezas) de los 2
platos, siendo que cada una se diferencia por el número (0,1, 2, ó 3)
de la cabeza que accede a la misma. Se indica en esa figura la forma
de direccionar 4 sectores de número 15 pertenecientes a cada una de
esas pistas. Así, un sector se indica "cilindro 20, cabeza (head) 3,
sector 15", ó "cilindro 2, pista 3, sector 15".
Los cilindros de discos o disquetes se enumeran desde 0 (el de
mayor radio, el más exterior) en forma creciente hacia el interior,
correspondiendo el número mayor a más interno.
Suponiendo que todos los sectores de las pistas de un cilindro se leen
(o escriben) en forma secuencias, o sea por orden numérico
creciente, primero el controlador ordena a la cabeza de la cara 0 de
dicho cilindro acceder a cada uno de los sectores de dicha pista.
Luego ordena que la cabeza de la cara 1 del mismo cilindro acceda a
los sectores de esta pista, y así sucesivamente sin que el cabezal se
mueva, cada cabeza activada lee (o escribe) los sectores de la pista
que desfilan frente a ella en la cara.
Según lo tratado, en definitiva, en disquetes y discos la información se
organiza físicamente como sigue:
La menor unidad de almacenamiento que se puede escribir o leer
en forma independiente es el sector', que agrupa 512 bytes (para
el DOS y otros sistemas operativos).
Un cierto número de sectores -accesibles sin variar la posición de
una cabeza- conforma una pista Un número dado de pistas -
accesibles sin variar la posición del cabezal en las caras de un
disco o platos de un disco rígido- constituyen un cilindro.
Tres números deben usarse para escribir o leer datos: número de
cilindro, número de cabeza (head), y número de sector. En inglés
corresponden a las siglas CHS.
FUNCIONAMIENTO DEL DISCO DURO
71
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Cuando usted o el software indica al sistema operativo a que deba
leer o escribir a un archivo, el sistema operativo solicita que el
controlador del disco duro traslade los cabezales de lectura/escritura
a la tabla de asignación de archivos (FAT). El sistema operativo lee la
FAT para determinar en qué punto comienza un archivo en el disco, o
qué partes del disco están disponibles para guardar un nuevo archivo.
Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas
magnéticas sobre las superficies de éstos. Los cabezales leen datos
al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado.
Es posible guardar un solo archivo en sectores diferentes sobre varios
platos, comenzando con el primer sector disponible que se encuentra.
Después de que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el
disco, se graba una lista de todos los sectores del archivo en la FAT.
Un ordenador funciona al ritmo marcado por su componente más
lento, y por eso un disco duro lento puede hacer que tu MAQUINA
sea vencida en prestaciones por otro equipo menos equipado en
cuanto a procesador y cantidad de memoria, pues de la velocidad del
disco duro depende el tiempo necesario para cargar tus programas y
para recuperar y almacenar tus datos.
ELEMENTOS DEL DISCO DURO
Material soporte:
Están fabricados con una aleación de aluminio con un recubrimiento
magnético, se están investigando materiales sintéticos compuestos
para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso mas
reducido
72
Curso: Ensamblaje
Ciclo: VI
Motor de accionamiento de eje:
Se encarga de imprimir la velocidad necesaria al eje con los discos,
que suele ser de un 3.600 r.p.m. El motor esta alimentado por
corriente directa gracias a un pequeño generador que lleva
incorporado. Permitiendo, de este modo determinar la precisión de
velocidad de rotación.
Cabezal de lectura-escritura:
Esta compuesta de varios cabezales unidos entre sí, tanto física
como eléctrica y electrónicamente. Esta unidad es mucho más frágil
que la de las disqueteras, ya que las cabezas vuelan sobre la
superficie del disco, es decir, se encuentra a una distancia de varias
micras del disco sin llegar a tocarlo. El campo magnético que se crea
entre las superficies metálicas del disco y los cabezales es lo
suficientemente amplio como para poder leer o escribir sobre ellos,
pero a unas velocidades mucho mayores que en los discos flexibles,
ya que prácticamente no existe rozamiento alguno.
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  • 1. 1 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI INSTITUTO SUPERIOR TECNOLÓGICO NORBERT WIENER Manual del Alumno ASIGNATURA: Ensamblaje
  • 2. 2 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Índice General Pág. N° 1. Computadora (Definición) .................................……. 04 2. Historia de las Computadoras ................................. 04 3. Generación de las Computadoras............................ 07 4. Diagramas de Bloques de las PC.............................. 08 5. Microprocesador ...................................................... 10 6. Mainboard.................................................................. 14 7. Arquitecturas y Tecnologías.................................... .. 18 8. Otras Arquitecturas..................................................... 24 9. Zócalo del Microprocesador........................................ 29 10. Ranuras de Memoria................................................. 30 11. Chipset........................................................................ 31 12. Bios............................................................................ 36 13. Configuración de Hardware y Software.................... 38 14. Procesador .......................................................……. 41 15. Dispositivos IDE y Floppy Disk Drive........................ 47 16. La Pila......................................................................... 51
  • 3. 3 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 17. Memoria..................................................................... 52 18. Dispositivo de Almacenamiento.................................. 65 19. Asignación de Unidades............................................. 66 20. Disco Duro...................... ........................................... 67 21. Interleaving.................................................................. 82 1. Lectura o Escritura de un Bit en un Sector........................ 84 1. Disquetes................................................................. 104 2. Medios Opticos......................................................... 109 3. CD Room.................................................................. 110 4. Unidades Zip............................................................. 112 5. Instalación de Dispositivos IDE.............................. 113 1. Practica de Ensanblaje.................................................. 116 1. El Microprocesador.................................................... 118 2. Tipos de Microprocesador......................................... 120 3. Modos de Operación y Avances tecnológicos........... 127 4. Practica de Procesadores.......................................... 131 5. Periféricos Usuales: Monitor, Teclado, Mouse...........132
  • 4. 4 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI COMPUTADORA DEFINICION: La computadora u ordenador, es un dispositivo electrónico capaz de recibir un conjunto de instrucciones y ejecutarlas realizando cálculos sobre los datos numéricos, o bien compilando y correlacionando otros tipos de información. El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo del ordenador o computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños, para el almacenamiento y manipulación de datos. Los equipos informáticos han abierto una nueva era en la fabricación gracias a las técnicas de automatización, y han permitido mejorar los sistemas modernos de comunicación. Son herramientas esenciales prácticamente en todos los campos de investigación y en tecnología aplicada. En la actualidad existen dos tipos de ordenadores: analógicos y digitales; sin embargo, el término ordenador o computadora suele utilizarse para referirse exclusivamente al tipo digital. Las instalaciones que contienen elementos de ordenadores digitales y analógicos se denominan ordenadores híbridos. En un ordenador digital también pueden introducirse datos en forma analógica mediante un convertidor analógico digital, y viceversa(convertidor digital a analógico). HISTÓRIA DE LAS COMPUTADORAS *El Abaco Quizá fue el primer dispositivo mecánico de contabilidad que existió. Se ha calculado que tuvo su origen hace al menos 5000 años y su efectividad ha soportado la prueba del tiempo. *La Pascalina El inventor y pintor Leonardo Da Vencí (1452 - 1519) trazó las ideas para una sumadora mecánica. Siglo y medio después, el filósofo y matemático francés Balicé Pascal (1623 -1662) por fin inventó y SECCION 1
  • 5. 5 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI construyó la primera sumadora mecánica. Se le llamó Pascalina y funcionaba como maquinaria a base de engranes y ruedas. A pesar de que Pascal fue enaltecido por toda Europa debido a sus logros, la Pascalina, resultó un desconsolador fallo financiero, pues para esos momentos, resultaba más costosa que la labor humana para los cálculos aritméticos. *La locura de Babbage Charles Babbage (1793 - 1871), visionario inglés y catedrático de Cambridge, hubiera podido acelerar el desarrollo de las computadoras si él y su mente inventiva hubieran nacido 100 años después. Adelantó la situación del hardware computacional al inventar la "máquina de diferencias", capaz de calcular tablas matemáticas. En 1834, cuando trabajaba en los avances de la máquina de diferencias, Babbage concibió la idea de una "máquina analítica". En esencia ésta era una computadora de propósitos generales. Conforme con su diseño, la máquina de Babbage podía sumar, substraer, multiplicar y dividir en secuencia automática a una velocidad de 60 sumas por minuto. El diseño requería miles de engranes y mecánicos que cubrirían el área de un campo de fútbol y necesitaría accionarse por una locomotora. Los escépticos le pusieron el sobrenombre de "la locura de Babbage". Charles Babbage trabajó en su máquina analítica hasta su muerte. Los trazos detallados de Babbage describían las características incorporadas ahora en la moderna computadora electrónica. Si Babbage hubiera vivido en la era de la tecnología electrónica, hubiera adelantado el nacimiento de la computadora electrónica por varias décadas. Irónicamente, su obra se olvidó a tal grado, que algunos pioneros en el desarrollo de la computadora electrónica ignoraron por completo sus conceptos sobre memoria, impresoras, tarjetas perforadas y control de programa de secuencia. *La primera tarjeta perforada El telar de tejido, inventado en 1801 por el Francés Joseph Marie Jackard (1753 - 1834), usado todavía en la actualidad, se controla por medio de tarjetas perforadas. El telar de Jackard opera de la manera siguiente: las tarjetas se perforan estratégicamente y se acomodan en
  • 6. 6 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI cierta secuencia para indicar un diseño de tejido particular. Charles Babbage quiso aplicar el concepto de las tarjetas perforadas del telar de Jackard en su motor analítico. En 1843 Lady Ada Augusta Lovelace sugirió la idea de que las tarjetas perforadas pudieran adaptarse de manera que proporcionaran que el motor de Babbage repitiera ciertas operaciones. Debido a esta sugerencia algunas personas consideran a Lady Lovelace la primera programadora. Herman Hollerit (1860 - 1929). La oficina de censos estadounidense no terminó el censo de 1880 sino hasta 1888. La dirección de oficina ya había llegado a la conclusión de que el censo de cada diez años tardaría más que los mismos 10 años para terminarlo. La oficina de censos comisionó la estadística Herman Hollerit para que aplicara su experiencia en tarjetas perforadas y llevara a cabo el censo de 1890. Con el procesamiento de las tarjetas perforadas de Hollerit, el censo se terminó en sólo 3 años y la oficina se ahorró alrededor de U$$ 5,000,000 de dólares. Así empezó el procesamiento automatizado de datos. Hollerit no tomó la idea de las tarjetas perforadas del invento de Jackard, sino de la "fotografía de perforación". Durante décadas, desde mediados de los cincuenta la tecnología de las tarjetas perforadas se perfeccionó con la implantación de más dispositivos con capacidades más complejas. Dado que cada tarjeta contenía en general un registro (Un nombre, dirección, etc.), el procesamiento de la tarjeta perforada se conoció también como procesamiento de registro unitario. *La Computadora Electrónica En 1946, se terminó de construir una computadora electrónica completamente operacional a gran escala, y se llamó ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer – integrador numérico y calculador electrónico). La ENIAC construida para aplicaciones de la Segunda Guerra mundial, se terminó en 30 meses por un equipo de científicos que trabajan bajo reloj. La ENIAC, mil veces más veloz que sus predecesoras electromecánicas, irrumpió como un importante descubrimiento en la tecnología de la computación. Pesaba 30 toneladas y ocupaba un espacio de 450 metros cuadrados, llenaba un cuarto de 6m x 12m y contenía 18,000 bulbos, tenía que programarse manualmente conectándola a 3 tableros que tenían más de 6,000 interruptores. Ingresar un nuevo programa era un proceso muy tedioso que requería días o incluso semanas. A diferencia de las
  • 7. 7 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI computadoras actuales que operan con el sistema binario (0,1) la ENIAC operaba con uno decimal (0,1,2..9). La ENIAC requería una gran cantidad de electricidad. La leyenda cuenta que la ENIAC, construida en la Universidad de Pensilvania, bajaba las luces de Filadelfia siempre que se activaba. GENERACIONES DE COMPUTADORAS La evolución de las computadoras, se subdividió en 4 generaciones: *Primera Generación (1951-1958) Las computadoras de la primera generación emplearon bulbos para procesar información. Se ingresaban datos y programas en código especial por medio de tarjetas perforadas. El almacenamiento se lograba con un tambor que giraba rápidamente, sobre el cual un dispositivo de lectura/escritura colocaba marcas magnéticas. Esas computadoras de bulbos eran más grandes y generaban más calor que los modelos contemporáneos. La IBM tenía el monopolio de los equipos de procesamiento de datos basándose en tarjetas perforadas y estaba teniendo un gran auge en productos como rebanadores de carne, relojes, etc. *Segunda Generación(1959-1964) Con el invento del transistor se hizo posible una nueva generación de computadoras, más rápidas, más pequeñas y con menores necesidades de ventilación. Pero su costo seguía siendo una porción significativa. Las computadoras de la Segunda Generación también utilizaban redes de núcleos magnéticos en lugar de tambores giratorios para el almacenamiento primario. *Tercera Generación(1964-1971) Las computadoras de la Tercera Generación emergieron con el desarrollo de los circuitos integrados, que posibilitó la fabricación de varios transistores en un único substrato de silicio. Los circuitos integrados permitieron a los fabricantes de computadoras incrementar la flexibilidad de los programas, y estandarizar sus modelos. Las computadoras nuevamente se hicieron más pequeñas, más rápidas, desprendían menos calor y eran energéticamente más eficientes. *Cuarta Generación(1971 a la fecha) Dos mejoras en la tecnología de las computadoras marcan el inicio de la cuarta generación: el reemplazo de las memorias con núcleo
  • 8. 8 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI magnético, por la de Chips de silicio y la colocación de muchos más componentes en un Chip (producto de la microminiaturización* de los circuitos electrónicos). Hoy en día las tecnologías LSI(Integración a gran escala)y VLSI(Integración a muy gran escala) permiten que cientos de miles de componentes electrónicos se almacenen en un chip. Además los investigadores intentan utilizar la superconductividad (fenómeno de disminución de la resistencia eléctrica). Siendo la tendencia a integrar más elementos de circuitos en un espacio de chip cada vez más pequeño. DIAGRAMAS DE BLOQUES DE LA PC PERSONAL COMPUTER (PC).- Es una maquina electrónica capaz de ejecutar las operaciones de procesamiento de información, bajo control de secuencias de instrucciones previamente suministradas conocidas como programas ELEMENTOS LOGICOS BIT.- Es una contracción de BInary digIT (dígito binario), es decir una cifra binaria, que tienen dos valores diferentes 0,1. Estos valores 0 y 1 representan encendido y apagado, falso y verdadero, no o si, dentro de la computadora, estos valores son representados de hecho, por la presencia o ausencia de voltaje. Cuando el voltaje esta presente en una posición dada, esa posición es interpretado como que contiene el valor 1. Cuando no hay voltaje (o, algunas veces, un voltaje relativamente bajo) esa posición es interpretada como que contiene el valor cero. Estos uno y ceros también tienen el significado numérico obvio: el valor de bit 0 realmente significa 0 y 1 significa 1. Es el concepto del bit el que hace posibles las maquinas procesadoras de información (computadoras). Debido a que es practico hacer maquinas electrónicas que trabajen con señales encendidas y apagadas a gran velocidad, es posible hacer maquinas que funcionen con información que procesa datos. Sin embargo, todo depende de la capacidad de ajustar la información que tiene significado con el modelo de información con el que puede funcionar la computadora. Y esto depende de la capacidad de construir información real a partir de los simples bits de 0 y 1. BYTE.- Esta formado por 8 bits, un byte en el interior de la computadora es un dato en bruto que puede ser usado para cualquier cosa. Dos de las cosas más importante que se hacen con la computadora es trabajar con números y manipular textos escritos, similar a lo que esta leyendo aquí, Los bytes son el bloque de construcción de los datos, tantos los numéricos como los de textos (caracteres). Básicamente los byte funciona como números o como caracteres, dependiendo del programa que sé esta usando. El mismo patrón de bits
  • 9. 9 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI puede ser, por ejemplo, la letra A o él numera 65, según lo que este haciendo. El uso práctico del BYTE genera otras unidades mayores denominadas: Kilo Byte (KB) = 1024 Bytes (mil Bytes) = 103 Bytes Mega Bytes (MB) = 1024*1024 Bytes (un millón de Bytes) = 106 Bytes. Giga Bytes (GB) = 1024*1024*1024 Bytes (Mil millones de Bytes) = 109 Bytes. DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA PC En realidad, un ordenador digital no es una única máquina, en el sentido en el que la mayoría de la gente considera a los ordenadores. Es un sistema compuesto de cinco elementos diferenciados: una CPU (unidad central de procesamiento); dispositivo de entrada; dispositivos de almacenamiento de memoria; dispositivos de salida y una red de comunicaciones, denominada bus, que enlaza todos los elementos del sistema y conecta a éste con el mundo exterior. Los sistemas informáticos pueden almacenar los datos tanto interna (en la memoria) como externamente (en los dispositivos de almacenamiento). MICROPROCESADOR: El Microprocesador o CPU (Central Process Unit – Unidad central de Proceso), es un circuito integrado capaz de ejecutar y controlar las unidades necesarias para dicha ejecución. El CPU lleva a cabo una gran variedad de cálculos, comparaciones numéricas y transferencias de datos como respuesta a las peticiones de los programas
  • 10. 10 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI almacenados en memoria. El microprocesador controla las operaciones básicas del ordenador enviando o recibiendo mensajes de control de direcciones de memoria y datos de un lugar a otro del ordenador a través de los buses. La longitud de datos procesados es de 8,16,32 y 64 bits, siendo una de sus características principales él numero de registros especiales. BUSES Es un conjunto de líneas de conexión común, que permiten transportar la información (señal electrónica), entre las diferentes partes de la PC, bit por bit en forma paralela. Se clasifican por el tipo de información y por su instalación en el sistema. * buses por el tipo de información: Buses por la información transportada
  • 11. 11 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Bus de Datos: A través de este bus, van los datos, instrucciones e información entre los bloques componentes del sistema, son de 8, 16, 32 y 64 bits. Bus de Direcciones: A través de este bus, van las señales que establecen la dirección de memoria o puerto de comunicación hacia o desde donde se va a transportar un dato. Una dirección es un numero que distingue a un BYTE de memoria de los demás y a un puerto de los otros. Son de 20, 24, 32 y 16 bits. Bus de Control: A través de este bus, van las señales que definen si el procesador va a realizar una operación de lectura o de escritura, de control de interrupciones, de temporización entre otras señales de control. * buses por el tipo de instalación: Buses Internos.- Son aquellos BUSES que se encuentra formando la arquitectura del chip de la CPU. Buses Externos.-Son los BUSES que están instalados fuera del chip de la CPU, que permiten la comunicación entre los periféricos, las interfaces, en dirección a la CPU, o viceversa. En la práctica se presentan de la siguiente forma: Buses Locales.- Son los BUSES que permiten la comunicación entre la CPU y la Memoria Principal, administrados por el controlador de buses. Buses de Expansión o Bus I/O (Slot) Son ranuras de expansión, se puede decir que son los enchufes madres del sistema de bus. A través de ellas, el bus tiene acceso a tarjetas de expansión como el adaptador gráfico o el controlador del disco duro. No es preciso que abarquen todos los conductos del bus. Estas ranuras, También llamadas slots, se encuentran en la parte trasera izquierda de la placa madre de colores negro, marrón o blancos, están se diferencian de acuerdo al numero de bits del Bus de Datos, que pueden ser de 8, 16, 32 o 64 bits. A continuación vamos a describir con detalle los diferente sistemas de bus de expansión El bus sirve como enlace de comunicación compartido entre los subsistemas. Las dos principales ventajas de la organización bus son el bajo costo y la versatilidad. Al definir un sencillo esquema de interconexión, se pueden añadir fácilmente nuevos dispositivos y los periféricos pueden incluso compartirse entre sistemas de computadoras que utilicen un bus común. El costo
  • 12. 12 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI es bajo ya que un simple conjunto de cables es un camino múltiple compartido. Una razón, por la cual el diseño del bus es tan difícil, es que la máxima velocidad del bus está limitada por factores físicos: la longitud del bus y el número de dispositivos (y, por consiguiente, la carga del bus). DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO EXTERNO Los dispositivos de almacenamiento externos, que pueden residir físicamente dentro de la unidad de proceso principal del ordenador, están fuera de la placa de circuitos principal. Estos dispositivos almacenan los datos en forma de cargas sobre un medio magnéticamente sensible, por ejemplo una cinta de sonido o, lo que es más común, sobre un disco revestido de una fina capa de partículas metálicas. Los dispositivos de almacenamiento externo más frecuentes son los disquetes y los discos duros, aunque la mayoría de los grandes sistemas informáticos utiliza bancos de unidades de almacenamiento en cinta magnética. DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO INTERNOS En dispositivos de almacenamiento internos las instrucciones ó datos pueden almacenarse por un tiempo en los chips de silicio de la RAM (Random Access Memory – memoria de acceso aleatorio) montados directamente en la placa de circuito principal de la computadora, o bien en chips montados en tarjetas periféricas conectadas a la placa de circuitos principal del ordenador. Estos chips de RAM constan de conmutadores sensibles a los cambios de la corriente eléctrica. Los chips de RAM son como pedazos de papel en los que se puede escribir, borrar y volver a utilizar. Existe otro tipo de memoria interna, que son los chips de silicio en los que ya están instalados todos los conmutadores. Las configuraciones en este tipo de chips de ROM (Read Only Memory - memoria de sólo lectura) forman los comandos, los datos o los programas que el ordenador necesita para funcionar correctamente. Los chips de ROM son como un libro, con las palabras ya escritas en cada página. La ROM también llamada memoria fija, no puede cambiarse de ninguna manera. Las ROM son mucho más baratas que las RAM cuando se piden en grandes cantidades. Tanto la RAM como la ROM están enlazados a la CPU a través de circuitos.
  • 13. 13 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI PERIFERICO También llamado Dispositivo I/O (Input/Output), que permite la comunicación bilateral entre la PC y el usuario, quien, suministra a la maquina las instrucciones a ejecutar, los datos a tratar así como las ordenes de control de funcionamiento. La comunicación del periférico con el CPU, se realiza a través de una interface de entrada y/o salida. Estas interfaces reciben también los nombres de tarjetas controladoras o tarjetas de expansión. Las tarjetas de expansión, son conectadas en unas ranuras llamadas Slot, que representan la arquitectura de la PC y son conocidas como el BUS I/O, descrito anteriormente. INTERFACES Son tarjetas electrónicas digitales o analógicas, diseñadas para facilitar el acoplamiento, la comunicación y el control entre la CPU y los periféricos correspondientes. Controladoras de interfaces son: La controladora de Vídeo (externa u ON BOARD) Controladora de Unidades de Discos. (externas u ON BOARD) Controladoras de Puertos o Multi I/O (externas u ON BOARD). La tarjeta de Fax/Módem (externa u ON BOARD), La tarjeta de Sonido (Sound Blaster), externa u ON BOARD) La tarjeta de Vídeo (Vídeo Blaster) La tarjeta de Escáner. Tarjeta de Interface de Red (NIC), externa u ON BOARD MAINBOARD DEFINICION La Mainboard, placa principal, placa base o placa madre (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos. Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella; los principales son:
  • 14. 14 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI el microprocesador, "insertado" en un elemento llamado zócalo o slot1; la memoria, generalmente en forma de módulos; los slots de expansión donde se conectan las tarjetas; diversos chips de control, entre ellos el BIOS y el CHIPSET. Toda Mainboard con alguna variante de acuerdo al tipo de procesador, esta compuesta por los elementos siguientes:
  • 16. 16 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Elementos de la Mainboard Factores de forma y estándares de Mainboard Las Mainboards existen en diferentes formas y con diversos conectores para periféricos. Para abaratar costos permitiendo la intercambiabilidad entre ellas, los fabricantes han ido definiendo varios estándares de acuerdo a su tamaño y la disposición de los elementos sobre ellas. Lo que no tiene nada que ver, al menos en teoría, con sus prestaciones ni calidad. Los tipos más comunes son:
  • 17. 17 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Baby-AT Ha sido el estándar absoluto durante años. Define una placa de unos 220x330 mm, con unas posiciones determinadas para el conector del teclado, los slots de expansión y los agujeros de anclaje a la caja, así como un conector eléctrico dividido en dos piezas. Estas placas son las típicas de los ordenadores "clones o compatibles" desde el 286 hasta los primeros Pentium. Con el auge de los periféricos (tarjeta sonido, CD-ROM, discos extraíbles...) salieron a la luz sus principales carencias: mala circulación del aire en las cajas (uno de los motivos de la aparición de disipadores y ventiladores de chip) y, sobre todo, una maraña enorme de cables que impide acceder a la placa sin desmontar al menos alguno. Para identificar una placa Baby-AT, lo mejor es observar el conector del teclado, que casi seguro que es una clavija DIN ancha, como las antiguas de HI-FI; vamos, algo así: ; o bien mirar el conector que suministra la electricidad a la placa, que deberá estar dividido en dos piezas, cada una con 6 cables, con 4 cables negros (2 de cada una) en el centro. LPX Estas placas son de tamaño similar a las anteriores, aunque con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que están insertadas, la riser card. De esta forma, una vez montadas, las tarjetas quedan paralelas a la placa base, en vez de perpendiculares como en las Baby-AT; es un diseño típico de ordenadores de sobremesa con caja estrecha (menos de 15 cm de alto), y su único problema viene de que la riser card no suele tener más de dos o tres slots, contra cinco en una Baby-AT típica. ATX La placa de la foto superior pertenece a este estándar. Cada vez más comunes, van camino de ser las únicas en el mercado. Se las supone de más fácil ventilación y menos maraña de cables, debido a la colocación de los conectores. Para ello, el microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de
  • 18. 18 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la placa. La diferencia "a ojo descubierto" con las AT se encuentra en sus conectores, que suelen ser más (por ejemplo, con USB o FireWire), están agrupados y tienen el teclado y ratón en clavijas mini-DIN como ésta: . Además, reciben la electricidad por un conector de distinta forma y en una sola pieza. DISEÑOS PROPIETARIOS Pese a la existencia de estos estándares, los grandes fabricantes de ordenadores (IBM, Compaq, Hewlett-Packard...) suelen sacar al mercado placas de tamaños y formas peculiares, bien porque estos diseños no se adaptan a sus necesidades o por oscuros e ignotos motivos. Si usted se está planteando actualizar un ordenador "de marca", tenga en cuenta que quizá tenga que gastar una cantidad considerable de dólares por en una caja nueva, a veces por motivos tan irritantes como que los taladros o el conector de teclado estén a medio centímetro de las posiciones normales. De cualquier forma, hasta los grandes de la informática usan cada vez menos estas placas "a medida", sobre todo desde la llegada de las placas ATX. Los elementos de la placa base slots de expansión (ISA, PCI...) zócalo del microprocesador y zócalos ZIF ranuras de memoria (SIMM, DIMM) chipset de control BIOS memoria caché conectores internos conectores externos conector eléctrico pila elementos integrados variados
  • 19. 19 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI SLOT O RANURAS DE EXPANSION (ARQUITECTURAS Y TECNOLOGIAS). Representan las Arquitectura Básica aplicada a los sistemas CPU, y se refieren a los medios de comunicación de datos e instrucciones, a los cuales denominamos BUSES de DATOS de Expansión. Estas son las siguientes. BUS ISA ( Industrial Standard Arquitecture – Arquitectura Industrial Estándar) Tienen un bus de datos de 8 bits (PC-XT con 62 pines) y 16 bits (AT, 386 con 98 pines), emplea conectores de doble lados con patas acomodadas en baterías. Cuando se le enchufa una tarjeta de expansión, cada posición del conector son, de hecho, dos conexiones, una en el lado A y/o C y otra en el lado B y/o D. El bus ISA es conocido como bus AT. Velocidad 8MB/seg. Fue diseñada por la I.B.M. para las computadoras personales (PC) y luego fueron adoptadas por las computadoras personales Compatibles. La arquitectura ISA consiste en utilizar BUSES de expansión tipo ranura de conexión múltiple, que luego se le denomino SLOT. En el SLOT se conectan las tarjetas controladoras de unidades de disco, puertos, vídeo y otras opcionales. Para PC-XT (62 Pines En La Ranura). Bus de 8 bits de datos. Bus de direcciones de direcciones. Seis niveles de Interrupción (IRQ2 hasta IRQ7). Señales de control de Memoria para la lectura y escritura, y las unidades de entrada y salida. Señales de Pulso de Reloj y de temporización. Control de los tres canales de DMA (DRQ1 hasta DRQ3). Señales de control del circuito de refresco de memoria. Un canal de chequeo de línea. Conector para los voltajes corriente continua de: +5v, +12v, -5v,- 12v, GND, Power Good. Para PC-AT (98 Pines En La Ranura)
  • 20. 20 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Este SLOT contiene dos ranuras de expansión una de 62 pines de 8 bits de datos y otra de 36 pines que también contiene 8 bits. Contienen las siguientes señales como se indican a continuación: Bus de 16 bits de datos de I/O. Bus de direcciones de 20 bits de I/O. Doce niveles de Interrupción: IRQ9, 10, 11, 12,14, 15, 3, 4, 5, 6, 7 y 8. Cinco direcciones de enganche temporal: LA17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 de I/O. Señales de control de Memoria para la lectura y escritura, y las unidades de entrada y salida. Señales de Pulso de Reloj y de temporización. Control de los siete canales de DMA: DRQ0, 1, 2, 3, 5, 6, 7. Señales de control del circuito de refresco de memoria. Un canal de chequeo de línea. Conector para los voltajes corriente continua de: +5v, +12v, -5v,- 12v, GND, Power Good. BUS MCA (MicroChannel Arquitecture - ARQUITECTURA DE MICROCANAL) La arquitectura de microcanal MCA un diseño de la IBM, presenta un bus completamente diferente, hablando estrictamente, un bus consiste en un conjunto de líneas de señal. A definición de un bus especifica el objetivo de cada línea y las relaciones de temporizaron de las señales eléctricas. MCA es un juego de especificaciones muy técnicas sobre las cuales están basados varios buses. De manera informal, el nuevo bus de la PS/2 se llama microcanal, y al bus estilo antiguo se le denomina como el bus AT o bus (isa) De acuerdo a su estructura podían manejar datos de 16, 32 y 64 bits, con la tendencia a incrementarse en el futuro en 128 y 256 bits de datos. La característica de distribución de señales en los pines es idéntica a la arquitectura ISA. BUS EISA (Extended ISA – ISA extendida) Es un bus de 32 bits autentico, Esto significa que los 32 conductos de datos de la CPU están disponibles en el Slot de expansión, que
  • 21. 21 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI permitieron enfrentar los cada vez más importantes retos planteados por los procesadores de 32 bits y se usaron con procesadores 386. Tiene 188 pines y velocidad 33.32 MB/seg. Es una arquitectura diseñada por los fabricantes de computadoras personales compatibles, para ser aplicados a las PC-AT de 32 bits de datos. Esta arquitectura es una combinación de la ISA y MCA, Tienen 30 líneas de direccionamiento. Maneja 32 bits de datos. Utiliza 15 niveles de interrupción. Utiliza siete canales de DMA. La velocidad del BUS es de 8,33mhz. , Para compatibilizar con los Buses ISA. La velocidad de transferencia de los datos es de 33Mbps(Mega bits por segundo) Arquitectura ISA BUS VESA (Video Electronics Standards Association) De los dos estándares de bus local, el VESA VL, formado por las personas que han coordinado los estándares de video y algunas otras cosas, parece ser él más popular entre los fabricantes, Sin embargo hay una tendencia hacia el real PCI. La característica del diseño interesante y útil del bus VL es que es un dispositivo de 64 bits opera
  • 22. 22 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI en una ranura VL de 32 bits como un dispositivo de 32 bits, y que un dispositivo de 32 bits puede trabajar en una ranura de 64 bits pero por supuesto, solamente soporta la transferencia de datos de 32 bits, El bus VL también soporta periféricos de 16 bits y CPU como la 386 SX con una E/S de 16 Bits. Velocidad de transferencia máxima es de 128 a 132MB/seg. y un slot de 116 pines. Este BUS denominado también VL (Vídeo Local) consiste en el control del Bus Local, el cual esta conectado directamente a la CPU y a la memoria principal. Esta tecnología fue propuesta por VESA (Asociación Electrónica Standard de Vídeo). La aplicación de esta tecnología a las tarjetas principales permite el uso de microprocesadores del tipo 80486DX4-UPGRADE y las PENTIUM 75 y 100. El principal problema de la arquitectura ISA es su ancho de banda, que como máximo puede transportar 16 MBps (mega Bytes por segundos), el cual es imposible manejar con facilidad los trabajos en diseños gráficos. El sistema VLB (VESA LOCAL BUS), mediante su tecnología incrementa el ancho de banda a 132 MBps, pero no soporta las técnicas como por ejemplo la ACELERACION de gráficos, así como la escritura en modo RAFAGAS. El diseño de está tecnología no tomó en cuenta el sistema PLUG AND PLAY, el cual tiene mucha demanda en el uso del WINDOWS95 o superior.
  • 23. 23 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Arquitectura básica ISA y la nueva arquitectura VESA - VLB BUS PCI (Peripheral Component Interconnect – Componentes Periféricos Interconectados) El estándar PCI esta diseñado por el Peripheral Component Interconnect Special Interest Group, o PCI SIG, una asociación de representantes de la industria de computadoras, El bus PCI puede tener una ruta de 32 o 64 bits para transferencias de datos de alta velocidad, Soporta ambos ambientes de señales de 5 y 3,3 voltios, por lo que el PCI puede acomodarse en el ambiente de escritorio de 5 voltios así como en el mundo emergente de baja potencia 3,3 voltios. El foco del PCI SIG es mantener un estándar que pueda crecer con el diseño de hardware y también sea funcional a través de plataformas múltiples. Idealmente, al menos PCI pueden trabajar con las PC así como con otros diseños de computadoras, Como el diseño no depende de la familia 86 de procesadores, de acuerdo con el PCI SIG, puede trabajar con las PC´s actuales y con diseños futuros, sin tomar en cuenta al procesador usado. Velocidad de transferencia de 132MB/seg. Es de 124 pines para 32bit y slot de 188 pines para 64bits. Es considerado como un sistema de control de BUS local de alta velocidad con una frecuencia de 33MHz y un ancho de banda inicial de 132 MBps, con las características adicionales que permiten
  • 24. 24 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI mantener el bus lleno de datos y minimizar así el estado de espera, permitiendo realizar operaciones simultaneas. Este sistema soporta el modo de transferencia denominado ―Rafagas Lineales‖, que permite a los periféricos recibir datos de la memoria principal en grandes volúmenes. La tecnología PCI fue creada con el fin de reducir costos, simplificando el diseño del sistema completo. La prueba más evidente la constituye el echo de poder emplear un juego de Chips PCI creados para implementar funciones del sistema, tales como: Controladores de memoria DRAM. Controladores de memoria Caché de mayor capacidad.. Esta son las razones que permiten que la tarjeta madre sea de menor tamaño que las VESA. Mediante la técnica de multiplexado se reduce el número de conectores y pueda así manejarse datos y direcciones de 64 bits, permitiéndose así duplicar el ancho de banda para la transmisión hasta 264 MBps, los cuales resultan más que suficiente para cumplir las exigencias de las nuevas redes basadas en las fibras ópticas. Por ultimo se puede concluir que la arquitectura que utiliza la tecnología PCI es capaz de manejar la autoconfiguración basada en el concepto PLUG AND PLAY.
  • 25. 25 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Arquitectura básica ISA y la nueva arquitectura PCI - LB * Los Buses VESA y PCI, son conocidos como buses locales porque permiten que las tarjetas controladoras o expansión tengan acceso al bus del procesador. OTRAS ARQUITECTURAS: BUS TARJETA PC ( antes PCMCIA – Personal Computer Memory Card International Associates) Es un bus utilizado en computadoras portátiles. BUS FireWire ( IEEE – 1394 ) Es una tecnología de Bus relativamente nueva, siendo el resultado de la gran demanda de transferencia de datos en los dispositivos multimedia de audio y vídeo. Es en extremo rápido con velocidades de datos increíbles que pueden llegar a 400MB/seg. , Oficialmente se le conoce como especificación IEEE-1394. En el estándar IEEE-1394 existen 3 velocidades 100, 200 y 400MB/seg. , Los dispositivos actuales operan por lo general a 100MB/seg. , Pudiéndose conectar a una tarjeta adaptadora IEEE- 1394 hasta 63 dispositivos, realizándose la conexión de la tarjeta
  • 26. 26 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI madre mediante una interfaz dedicada IEEE-1394 o mediante una tarjeta adaptadora PCI. Los periféricos que utilizan este tipo de bus son cámaras de vídeo y videograbadoras con capacidad de vídeo Digital (DV). BUS SERIAL UNIVERSAL ( USB ) Es un cable, que permite conectar hasta 127 dispositivos mediante el encadenamiento secuencial, no es rápido como el FireWire por su velocidad de 12MB/seg. Una ventaja del USB, es la auto identificación de los periférico, característica que debe facilitar las instalaciones de dispositivos, ya que es totalmente compatible con los sistemas PnP y proporciona un estándar para la conectividad futura. Además los dispositivos USB se pueden conectar y desconectar ―en caliente‖, lo que significa que no es necesario apagar la computadora cada vez que se desea conectar o desconectar un periférico. Bus AGP (Accelerated Graphics Port – Puerto de Aceleración Gráfica) Es un nuevo bus que permite gráficos de alto rendimiento, especialmente de 3D y también para DVD. Sus principales características son que tiene un propio bus dedicado, alta velocidad de acceso a memoria de sistema (533 MB/S), reduce él trafico en el bus PCI. Utilización Temporal de la memoria del sistema. Sus ventajas son Ancho de banda cuatro veces superior a la del bus PCI, ejecución directa de los mapas de textura desde la memoria del sistema, Concurrencia del sistema mejorado para un rendimiento óptico.
  • 27. 27 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI La nueva arquitectura AGP denominada también Tecnología AGP, permite el abordaje de tareas con una carga gráfica muy elevada. La arquitectura PCI, el cual utilizan microprocesadores de tecnología PENTIUM con chips controladores como los i430FX, i430VX y el i430TX, no alcanzan la potencia suficiente para representar la imagen virtual de la forma como nosotros la observamos, es decir en forma real. Para que la visión virtual sea semejante a la real es necesario utilizar un canal especial entre la tarjeta gráfica y el procesador (CPU), más sofisticado y eficaz que el propio disco duro y otros periféricos, esto implica que el chip gráfico pasará a ser el segundo al mando de la PC. El objetivo de este nuevo BUS (AGP), se podría interpretar como una extensión desde el ámbito de la computación personal hacia el sistema de red, en relación a las estaciones de trabajo en el ambiente gráfico. Arquitectura AGP El BUS AGP, que está controlado por el CHIPSET i440LX o el CHIPSET i440BX (ver figura , se basa en las especificaciones de la arquitectura PCI 2.1 de 66MHz, a la que se añaden tres características fundamentales para incrementar su rendimiento, estas son: Operaciones de lectura /escritura en memoria en Pipeline Demultiplexado de datos y direcciones en el propio BUS El incremento de velocidad hasta los 100MHz, que permite una transferencia de datos de 800Mbps (aprox.) el cual es superior en cuatro(4) veces a los alcanzados por las arquitecturas PCI.
  • 28. 28 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 666MHz 100MHz Arquitectura AGP Sistema PENTIUM II Tarjeta AGP 2x, tiene una velocidad de 4 veces más que las tarjetas PCI, es decir que por ejemplo si la tarjeta de vídeo PCI tiene una velocidad de 132 Mbps entonces la AGP tiene una velocidad de 528 Mbps. Esta característica indica observar respecto a la PCI que se permite realizar operaciones por cada pulso del bus AGP. Direccionamiento de Banda Lateral, Proveen una ruta separada para enviar y recibir comandos, liberando la ruta de datos para lograr una velocidad alta. Pipelining (conducto), Permite reducir el tiempo de descarga, permitiendo a las tarjetas gráficas realizar muchos comandos sin tener que esperar primero un resultado o respuesta. Textura de AGP, Se le denomina también MODO de EJECUCION DIRECTA de MEMORIA, provee un realismo mucho mayor permitiendo que las tarjetas gráficas de AGP usen grandes cantidades de espacio de la memoria del sistema de la PC, para construir gráficas 3D. P CI CPU DRAM CHIPSET AG P CHIPSET IS A
  • 29. 29 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI El BUS AGP INTEL dedicado a las funciones gráficas permite el desarrollo más rápido de gráficos de 3D y 2D realista a para el vídeo más exigente. Las tarjetas madres contienen un nuevo tipo de SLOT (ranura) pequeño con características PCI referidas a la arquitectura MCA, en la cual se instalan las nuevas tarjetas de vídeo tipo 3D – AGP. La nueva ranura AGP provee a la CPU una ruta de alta velocidad para la información gráfica y posibilita el compartimiento de la memoria principal mediante un modelo que INTEL la denomina DIME (Direct Memory Execute) que permite obtener mejores texturas en futuras aplicaciones . De acuerdo a sus múltiples aplicaciones la tecnología AGP presenta las siguientes características: ZOCALO DEL MICROPROCESADOR Es el lugar donde se inserta el "cerebro" del ordenador. Desde el inicio de la PC ha consistido en un rectángulo o cuadrado donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas, se introducía con mayor o menor facilidad; recientemente, la aparición de los Pentium II cambió el modo de inserción de zócalo a Slot 1, regresando con el Pentium III y Pentium IV al modo Zócalo. Veamos en detalle los tipos más comunes de zócalo, o socket:
  • 30. 30 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI PGA: son el modelo clásico, usado en el 386 y el 486; consiste en un cuadrado de conectores en forma de agujero donde se insertan las patitas del chip por pura presión. Según el chip, tiene más o menos agujeros. ZIF: Zero Insertion Force (socket), es decir, zócalo de fuerza de inserción nula. Eléctricamente es como un PGA, aunque gracias a un sistema mecánico permite introducir el micro sin necesidad de fuerza alguna, con lo que el peligro de malograr el chip por romperle un pin desaparece. Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y 7, principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II; volviéndose a usar con procesadores Celeron, Pentium III Bus 133 y Pentium IV. Socket 7 "Super 7": variante del Socket 7 que se caracteriza por poder usar velocidades de bus de hasta 100 MHz, es el que utilizan los micros AMD K6-2. Socket 370 o PGA370: físicamente similar al anterior, pero incompatible con él por utilizar un bus distinto, es el que incorporan los micros Intel Celeron Mendocino de última generación. Slot 1: Es un diseño propietario, un invento de Intel para enchufar los Pentium II, o más bien para diferenciarse de su competencia AMD y Cyrix. Físicamente, no se parece a nada al zócalo, en vez de un rectángulo con agujeros para las pines del chip, es un Slot, una especie de conector alargado como los ISA o PCI; técnicamente, y por mucho que diga Intel, no tiene muchas ventajas frente a los ZIF o PGA (e incluso puede que al estar los conectores en forma de "peine" den lugar a más interferencias), aunque tiene una irreprochable: es 100% Intel, TM, Copyrighted, propietario. Otros: En ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta
  • 31. 31 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI hasta difícil de reconocer. Es el caso de muchos 8086, 80286 y 386SX. O bien se trata de chips antiguos (esos 8086 o 286), que tienen forma rectangular alargada (parecida a la del chip de BIOS) y patitas planas en vez de redondas; en este caso, el zócalo es asimismo rectangular, del modelo que se usa para multitud de chips electrónicos de todo tipo. RANURAS DE MEMORIA Son los conectores de la memoria principal del ordenador, la RAM. Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa, de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo, lo cual no era una buena idea debido al número de chips que podía llegar a ser necesario y a la delicadeza de los mismos; por ello, se agruparon varios chips de memoria soldados a una plaquita, dando lugar a lo que se conoce como módulo. Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse; al comienzo los había que se conectaban a la placa mediante unas patitas muy delicadas, lo cual se desechó del todo hacia la época del 386 por los llamados módulos SIMM, que tienen los conectores sobre el borde del módulo. Los SIMMs originales tenían 30 conectores, esto es, 30 contactos, y medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la época del 486 aparecieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm. Este proceso ha seguido hasta desembocar en los módulos DIMM y RIMM, de 168 contactos y 13 cm. CHIPSET DE CONTROL
  • 32. 32 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI CHIPSET.- Conjunto de circuitos integrados encargados de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interactua el microprocesador con la memoria o la cache, que permiten implementar toda la compatibilidad de hardware necesaria para el funcionamiento optimo del sistema, siendo el principal responsable de las configuraciones relacionadas con la frecuencia de reloj del procesador, del bus del sistema, así como de los buses ISA, PCI, AGP y USB. Cada fabricante establece unos valores determinados para casi todos los componentes de la PC (sobre todo en lo referente a frecuencias del procesador) pero, en determinadas circunstancias, estos valores pueden ser cambiados con el fin de aumentar las prestaciones del computador. Antiguamente estas funciones eran relativamente sencillas de realizar, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una Mainboard, si es que alguien se molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del mismo. Sin embargo, la llegada de micros más complejos como los Pentium o los K6, además de nuevas tecnologías en memorias y caché, le ha hecho cobrar protagonismo, en ocasiones incluso exagerado. El microprocesador para desarrollar su actividad utiliza el CHIPSET para complementan su trabajo, el que incluye los circuitos integrados: Generador de Clock, representado por IC 8284. Controlador de Interrupciones Programable representado por el IC 8259. El chip Interfaz de Periféricos Programables (PPI), representado por el IC 8255. El chip Temporizador de Intervalo Programable, representado por el IC 8253. El Controlador del Acceso Directo a Memoria, representado por el IC 8237.
  • 33. 33 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI El Controlador de BUS, representado por el IC 8288. El diseño de la Mainboard para las PC 386 ISA, PC 486 ISA-VESA y PC PENTIUM ISA-PCI, integro este conjunto de chips, en tres circuitos integrados los cuales fueron denominados MULTICHIPS o CHIPSET. Estos integrados son: PC CHIP 5 integrated system controller (ISC), en el están contenidos el Controlador de BUS, el RESET lógico de la CPU, el Generador de Clock, el controlador de Teclado y Tiempo, el controlador de DMA y Refresco lógico de memoria y PPI . PC CHIP 6 INTEGRATED MEMORY CONTROLLER.(IMC), Este multichip tiene internamente al controlador de la memoria por modo de página DRAM, el controlador de memoria CACHE, y soporta el acceso directo de datos al Coprocesador, IC 82C206 INTEGRATED PERIPHERALS CONTROLLER (IPC), se encarga de administrar el requerimiento de Periféricos al Sistema, los siete(7) canales DMA, los 13 Interruptores requeridos por los canales, los dos(2) canales Contadores de Tiempo y el Reloj de Tiempo Real. Las Mainboard que son diseñadas por INTEL para la PENTIUM, se denominan TRITON. Esto se debe a que el conjunto de chips de
  • 34. 34 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI soporte se redujeron a dos(2) y que de acuerdo a su diseño, estos controlaban el acceso a la CPU y la memoria principal y el segundo el acceso externo desde el periférico en dirección a la CPU. Los chips de soporte tipo TRITON son reconocidos por los siguientes códigos: 430FX, denominado TRITON I, diseñados para las PENTIUM STANDARD (no MMX), con memorias tipo EDO. 430GX, denominado TRITON I avanzado, diseñado para las PENTIUM PRO. 430HX, denominado TRITONII, diseñadas para las PENTIUM STANDARD con capacidad de manejo de 2 procesadores (dual). 430KX, denominado TRITON II avanzado, diseñado para la PENTIUM PRO. 430VX, denominado TRITON III y IV (avanzado), diseñados para las PENTIUM STANDARD y MMX, con soporte para memoria SDRAM. 430TX, denominados convencionalmente TRITON V, diseñadas para PENTIUM MMX, memoria SDRAM, UltraDMA, careció de AGP y bus de 100MHz. Tenia un problema: si se le pone más de 64 MB de RAM, la caché deja de actuar; aunque más de 64 MB era mucha RAM. Otros Chipset para PENTIUM: Chipsets de VIA para Pentium ("Apollos"): unos Chipsets bastante buenos, se caracterizan por tener soporte para casi todo lo imaginable (memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA, USB...); su pelea está en la gama del HX o TX, aunque suelen ser algo más lentos que éstos con micros Intel (y es que el Pentium lo inventó Intel, y tenía que notarse) Lo bueno de las placas con Chipsets VIA es que su calidad suele ser intermedia-alta, mientras que en placas con Chipsets Intel hay un abanico muy amplio entre placas muy buenas y otras francamente malas. Además, y al contrario que Intel, siguen con el campo de placas socket 7 (las de tipo Pentium y Pentium MMX), por lo que ofrecen soluciones mucho más avanzadas que el TX (con AGP y bus a 100 MHz, por ejemplo).
  • 35. 35 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Chipsets de SiS, ALI, VLSI y ETEQ para Pentium: como los anteriores, sus capacidades son avanzadas, aunque su velocidad sea en ocasiones algo más reducida si los usamos con micros Intel. Su principal características, al igual que en los VIA, está en el soporte de características avanzadas de chips no Intel "compatibles Pentium" (y a veces mejores), como son el AMD K6, el K6-2 o el Cyrix-IBM 6x86MX (M2); si su opción está en uno de estos micros o quiere usar tarjetas AGP, su placa ideal es muy probable que no se llame "Intel inside". Diagrama en bloques de la aplicación de la tecnología TRITON CHIPSETS de Intel para Pentium II 440 FX: Un chipset fabricado para el Pentium Pro reemplazado por el Pentium II (que es un Pro revisado, algo más barato y con el mágico "MMX"). Para un Pentium Pro, bueno; para un Pentium II y los avances actuales (memorias, AGP.), muy malo. 440 LX: El primer y muy eficiente chipset para Pentium II. Lo tiene casi todo, excepto bus a 100 MHz, lo que hace que no admita micros a más de 333 MHz.
  • 36. 36 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 440 BX: la última novedad de Intel para Pentium II, con bus de 100 MHz. 440 EX: un chipset basado en el LX pero de características recortadas. Muy malo, sólo válido para Celeron. 440 ZX: un chipset basado en el BX pero de características recortadas, como el EX. De nuevo, sólo válido para Celeron. Otros Chipset para PENTIUM II VIA Apollo Pro y ALI Aladdin Pro. Chipsets muy completos, con soporte incluso para bus a 100 MHz, pero que tienen su mayor problema en convencer a los fabricantes y al público de no usar los Chipsets de Intel. CHIPSETS de Intel para Pentium III SR440BX SE440BX-2 VC820 D810 D815E, D815EP, D815EPEA, D815EPEA2, D815E(P)FV, sus características: Bus de Sistema de 133MHz. Tecnología Direct Rambus (RDRAM) duplica el ancho de banda respecto a SDRAM. I/O mas rápido AGP 4x, gráficos del mas alto desempeño para aplicaciones 3D UltraDMA/100, acceso para Discos mas rápido Otros Chipset para PENTIUM III: VIA Apollo Pro 693 y VIA Apollo Pro 694. CHIPSETS de Intel para Pentium IV
  • 37. 37 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI D850GB: El ultimo Chipset Intel, soporta las características mejoradas del nuevo procesador Pentium IV. Ofrece un ancho de banda de 3.2GB/seg, para un máximo desempeño. LA BIOS La BIOS 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. LA MEMORIA CACHE Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria principal o RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del ordenador, especialmente en aplicaciones ofimáticas. Se empezó a implantar en la época del 386, no siendo de uso general hasta la llegada de los 486. Su tamaño ha sido siempre relativamente reducido (como máximo 1 MB), tanto por cuestiones de diseño como por su alto precio, consecuencia directa de su gran velocidad. Este precio elevado hizo que incluso se llegara a vender un número considerable de placas base con cachés falsas, algo que afortunadamente en la actualidad es bastante inusual. También se la conoce como caché externa, secundaria o de segundo nivel (L2, level 2), para diferenciarla de la caché interna o de primer nivel que llevan todos los microprocesadores desde el 486 (excepto el 486SX y los primeros Celeron). Su presentación varía
  • 38. 38 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI mucho: puede venir en varios chips o en un único chip, soldada a la placa base o en un zócalo especial (por ejemplo del tipo CELP) e incluso puede no estar en la placa base sino pertenecer al microprocesador, como en los Pentium II, III,IV y los Celeron. SECCION 2
  • 39. 39 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI CONFIGURACION: HARDWARE(JUMPER), SOFTWARE JUMPER Son pequeños puentes de contacto, que aparecen en la placa y en muchas tarjetas, y con los cuales se efectúa la configuración del hardware. Un jumper une dos pequeñas clavijas de contacto. Se dice que un jumper esta ―cerrado (close-on)‖ cuando está fijado con ambos contactos, de lo contrario estará abierto (open-off)‖. Los jumpers permiten entre otros, configurar la frecuencia del reloj del procesador, activar o desactivar un puerto, fijar la tensión del procesador, la velocidad del bus. JUMPER CONFIGURACIÓNCION DE LA MAINBOARD Las Mainboards para ser utilizadas en la computadora tienen siempre que ser configuradas mediante el uso del HARDWARE y SOFTWARE. La configuración que sé realizada por HARDWARE, también se le denomina SETEO. Esta configuración se realiza mediante el uso de puentes denominados JUMPERS, los cuales cierran el circuito entre dos puntos denominados PINES, como se ilustra en la figura anterior. La configuración que se realiza por SOFTWARE. Esta configuración se realiza mediante un programa que está contenido en el BIOS denominado CMOS SETUP. Este método de configuración contiene un menú de comandos. CONFIGURACIÓN HARDWARE POR JUMPER (FÍSICA).
  • 40. 40 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Es recomendable inicialmente realizar el SETEO de la MAINBOARD para determinar el correcto funcionamiento de esta tarjeta. Esta configuración permite realizar las siguientes actividades: CONECTOR DEL POWER SUPPLY ( FUENTE DE PODER ) FUENTE AT Los conectores de la fuente de alimentación están compuesto por un par de conectores, cada uno seis cables. Estos conectores se denominan P8 y P9, que se enchufan a los conectores duales ubicados en la placa de la Mainboard., colocando los cables negros juntos, en el medio. FUENTE ATX A diferencia de la AT, es un solo conector y suele tener formas rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines de tal forma que sea imposible equivocar su orientación. Una de las ventajas de las fuentes ATX es que permiten el apagado del sistema por software; es decir, que al pulsar "Apagar el sistema" en Windows 95 el sistema. PIN DESCRIPCION PIN DESCRIPCION
  • 41. 41 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 1 3.3V 11 3.3V 2 3.3V 12 12V 3 TIERRA 13 TIERRA 4 5V 14 POWER ON 5 TIERRA 15 TIERRA 6 5V 16 TIERRA 7 TIERRA 17 TIERRA 8 POWER GOOD 18 -5V 9 5V SB 19 5V 10 12V 20 5V PROCESADOR PROCESADOR SLOT1 1. Localizar el Slot-1 y ventilador 1, en la mainboard. 2. El slot-1 es instalado con un sujetador de cartucho, el cual debe ser colocado en posición vertical 3. Insertar el cartucho del procesador en el sujetador hasta escuchar un click. 4. Conectar el cable del cooler del procesador a la salida del ventilador. 5. Configurar el factor de multiplicación por hardware o en el CMOS- SETUP
  • 42. 42 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 6. PROCESADOR SOCKET 370 ZIF 1. Localizar el Socket 370 y ventilador 1, en la mainboard y levantar la manija en forma vertical 2. Identificar en el procesador el pin 1 ( esquina guía ) 3. Identificar en el socket el pin 1 ( esquina guía ) 4. Insertar el procesador, haciendo coincidir ambas guías 5. Bajar la manija y asegurarla 6. Colocar el cooler y conectar a la salida del ventilador en la mainboard. 7. Configurar el factor de multiplicación por hardware o en el CMOS- SETUP VELOCIDAD DEL SYSTEM BUS Es la velocidad a la cual se traslada la información(datos) entre los componentes del sistema en los buses de la mainboard. En la actualidad se tienen velocidades del sistema de 66, 100, 120,
  • 43. 43 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI 133MHz, para procesadores Intel hasta el PENTIUM III. El procesador PENTIUM IV trabaja con un System Bus de 400MHz placa madre. En la figura se muestra la configuración para una mainboard de 66 y 100MHz. VELOCIDAD DEL PROCESADOR Es la velocidad del Procesador, a la cual procesa los datos internamente, el cual tiene que ser configurado de acuerdo a la velocidad del bus del sistema. FACTOR DE MULTIPLICACION Es un numero, cuyos valores siguen el siguiente orden 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8 y que se obtiene del cociente de la velocidad del procesador entre la velocidad del System bus. En la tabla se muestra la configuración para procesadores Pentium III y Pentium II. En la dos figuras siguientes, se muestra la configuración para un
  • 44. 44 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI a mainborad PENTIUM, el cual además soporta procesadores AMD y CYRIX. Con el jumper JP8A y JP8B, seleccionamos la velocidad del bus y con el jumper JP9A y JP9B establecemos el factor de multiplicación de acuerdo a la velocidad del procesador. MEMORIA RAM La instalación de los módulos de memoria RAM, se hacen por bancos, los que pueden estar constituidos por 1, 2 o 4 módulos y el banco de estar lleno, en el caso de las mainboard Pentium IV, todos los sockets deben estar llenos por ser memorias del tipo serial, lo cual se logra con módulos CRIMM. INSTALACION DE MODULOS SIMM
  • 46. 46 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI INSTALACION DE MODULOS DIMM DISPÒSITIVOS IDE Y FLOPPY DISK DRIVE FLOPPY DISK DRIVE La mainboard se puede conectar hasta con disk drive a través de un cable flat de 34 pines, el que viene resaltado con una línea de color (rojo generalmente) en uno de sus extremos, el cual se conecta al pin 1 del Conector. Se pueden instalar hasta 2 disk drive, con un solo cable.
  • 47. 47 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI DISPÒSITIVOS IDE Los dispositivos IDE incluyen Discos Duros, Drive de alta densidad y Drive CD-ROM/DVD. Estos dispositivos se conectan a la mainboard a dos conectores IDE a través de cable flat de 40 pines y cada uno de los cuales soportan 02 dispositivos, pudiéndose instalar en total 04 dispositivos IDE. El primer conector es conocido como primario y el segundo como secundario, Los dispositivos instalados en cada conector, deben ser previamente configurados como maestro o esclavo. PUERTO PARALELO Y SERIALES Ubicar en la Mainboard, los conectores de puerto paralelo y serial.
  • 48. 48 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Conectar el bracket de extensión a los respectivos conectores, teniendo en cuenta que la línea de color del cable va al pin 1. OTROS CONECTORES, BOTONES E INDICADORES DEL PANEL CONECTOR DE TECLADO AT Utiliza un conector de cinco pines del tipo DIN, el cual esta colocado en la placa como J2 con un conector hembra. USB (CONECTOR SERIAL DE BUS UNIVERSAL) POWER – LED KEYLOCK & POWER LED CONNECTOR HDD – LED (CONECTOR DEL LED DEL HARD DISK). PIN DESCRIPCION 14 +5V 15 ACTIVE LOW
  • 49. 49 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI RESET SETEO DESCRIPCION OPEN MODO NORMAL CLOSE RESET SISTEMA SPEAKER PIN DESCRIPCION 10 DATA OUT 11 N.C. 12 GROUND 13 +5V
  • 50. 50 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI CLEAR CMOS PILA La pila del ordenador, o más correctamente el acumulador, se encarga de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que encendiéramos tendríamos que introducir las características del disco duro, del chipset, la fecha y la hora. Se trata de un acumulador, pues se recarga cuando el ordenador está encendido. Sin embargo, con el paso de los años pierde poco a poco esta capacidad (como todas las baterías recargables) y llega un momento en que hay que cambiarla. Esto, que ocurre entre 2 y 6 años después de la compra del ordenador, puede vaticinarse observando si la hora del ordenador "se retrasa" más de lo normal. Para cambiarla, apunte todos los parámetros de la BIOS para reescribirlos luego, saque la pila (usualmente del tipo de botón grande o bien cilíndrica como la de la imagen), llévela a una tienda de electrónica y pida una exactamente igual. O bien lea el manual de la placa base para ver si tiene unos conectores para enchufar pilas externas, apunte de qué modelo se trata si es así y cómprelas.
  • 51. 51 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI MEMORIA DEFINICION Son circuitos integrados (CHIPS), donde se almacenan los datos, programas y también donde se realiza el proceso de manipular la información. ORGANIZACIÓN INTERNA DE LOS CHIPS DE MEMORIA Una celda de memoria es capaz de almacenar un bit de información. Por lo general, varias celdas se organizan en forma de arreglo. Las memorias semiconductoras pueden dividirse en: de tipo bipolar y de MOS(Metal Oxide Semiconductor – semiconductor de óxido metal). Sin embargo, debe observarse que éstas no son de ninguna manera las únicas posibilidades. Existen muchas otras configuraciones de celdas que representan distintos equilibrios entre varios diseños. CELDAS DE MEMORIA BIPOLAR Ahora se describirá como sería una celda común bipolar de almacenamiento. Están asociados dos transistores inversores para implementar un flip-flop básico. La celda está conectada a una línea de palabras y a dos líneas de bits. Normalmente, las líneas de bit se mantienen en un voltaje menor al de las líneas de palabras. Bajo estas condiciones los dos diodos tienen polarización inversa, lo cual impide que fluya corriente a través de ellos, provocando así que la celda esté aislada de las líneas de bit. Este sistema consta de dos operaciones: de lectura y de escritura. MEMORIAS MOS Dos importantes ventajas de los dispositivos MOS, en comparación con los dispositivos bipolares, son que permiten mayores densidades de bits en los chips de circuito integrado, y fundamentalmente son más fáciles de fabricar. Sin embargo los transistores MOS son dispositivos de alta impedancia, lo que lleva a una disipación de potencia más baja. Su principal desventaja es su velocidad de operación relativamente lenta. SECCION 3
  • 52. 52 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Como en el caso de las memorias bipolares, son posibles muchas configuraciones de celda MOS. La más simple es el circuito flip- flop. La operación del circuito es semejante a su contraparte bipolar. Los transistores realizan la misma función que los resistores del punto anterior. Los transistores corresponden a los dos diodos. Actúan como interruptores que pueden abrirse o cerrarse bajo control de la línea de palabras. Cuando estos dos interruptores están cerrados, el contenido de la celda se transfiere a las líneas de bit. Como en el caso de la memoria bipolar, cuando se selecciona una celda en particular, su contenido puede volverse a escribir aplicando voltajes adecuados en las líneas de bit. Tanto la celda bipolar, como su contraparte MOS, requieren un flujo continuo de corriente de suministro de energía, a través de una de las dos ramas del flip-flop. Son capaces de almacenar información indefinidamente, siempre y cuando se mantenga este flujo de corriente. Por lo tanto se les conoce como memorias estáticas. La alta impedancia que se puede alcanzar en la tecnología MOS permite construir un tipo diferente de memoria conocido como memoria dinámica(DRAM). La memoria dinámica se basa en celdas simples, lo cual permite mayor densidad de bits y menor consumo de energía en relación con las configuraciones estáticas. TIPOS DE MEMORIA : RAM y ROM. MEMORIA ROM ( Read Only Memory – Memoria de solo lectura). Es memoria de solo lectura y en ella generalmente se almacenan los programas monitores o básicos para el arranque del computador. Esta memoria mantiene su información indefinidamente, su aplicación en las computadoras de hoy en día, es el almacenamiento de programas BIOS del sistema del computador así como el programa de configuración y es conocido como ROM BIOS PROM
  • 53. 53 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Abreviatura de Progammable Read Only Memory - memoria de solo lectura programable. Este termino, define un chip ROM cuyo contenido es programado por una sola vez , pudiendo este contenido ser solo leído cuantas veces se requiera. EPROM Abreviatura de Erasable Progammable Read Only Memory memoria de solo lectura programable y borrable, Este termino, aparentemente contradictorio, define un chip PROM cuyo contenido puede ser borrado y después programado de nuevo. Un PROM borrable eléctricamente es llamado EEPROM. El proceso de borrado dura varios minutos en ambas tecnologías, eventualmente hasta una hora. EEPROM Abreviatura de Electrically Erasable Programmable Read Only Memory. Memoria de solo lectura programable y borrable eléctricamente. MEMORIA RAM ( Random Access Memory – Memoria de Acceso Aleatorio) Estas memorias son tanto de lectura como de escritura y en ellas se lleva a cabo el procesamiento de los programas del usuario. Estas memorias pierden su información (Son Volátiles), cuando se les retira las fuentes de energía, es decir al apagar el equipo. TECNOLOGÍA DE FABRICACIÓN DE MEMORIA RAM: Estáticas y Dinámica. RAM ESTATICA (SRAM – STATIC RAM) El almacenamiento en RAM estática se basa en circuitos lógicos denominados flip-flop, que retienen la información almacenada en ellos mientras haya energía suficiente para hacer funcionar el dispositivo (ya sean segundos, minutos, horas, o aún días). Un chip de RAM estática puede almacenar tan sólo una cuarta parte de la información que puede almacenar un chip de RAM dinámica de la misma complejidad, pero la RAM estática no requiere ser actualizada y es normalmente mucho más rápida que la RAM dinámica (el tiempo de ciclo de la SRAM es de 8 a 16 veces más rápido que las SRAM). También es más cara, por lo que se
  • 54. 54 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI reserva generalmente para su uso en la memoria de acceso aleatorio(caché). Tienen un tiempo de acceso (velocidad) del orden de 10 a 30 nanosegundos, pero usan mucha más energía y espacio. TIPOS DE RAM ESTATICA SYNC SRAM Synchronous Static Random Access Memory –Es también un tipo de memoria caché. La RAM sincronizada a ráfagas ofrece datos de modo sincronizado con lo que no hay retraso en los ciclos de lectura a ráfagas, con tiempo 2-1-1-1 ciclos de reloj. El problema está en velocidades de reloj superiores a los 66 mhz, puesto que los ciclos de reloj pasan a ser de 3-2-2-2 lo que es significativamente más lento que la memoria PB SRAM la cual tiene un tiempo de acceso de 3-1-1-1 ciclos. Estos módulos están en desuso porque su precio es realmente elevado y sus prestaciones frente a la PB SRAM no son buenas por lo que se fabrican en pocas cantidades. PB SRAM Pipeline Burst Static Random Access Memory – Es un tipo de memoria estática pero que funciona a ráfagas mediante el uso de registros de entrada y salida, lo que permite solapar los accesos de lectura a memoria. Es usada como caché al igual que la SRAM, y la más rápida de la actualidad con soporte para buses de 75 mhz ó superiores. Su velocidad de acceso suele ser de 4 a 8 nanosegundos. USO DE RAM ESTATICA
  • 55. 55 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI MEMORIA CACHE Es un tipo de memoria estática, que permite incrementar la velocidad de procesamiento. Este sistema es propio de los sistemas 386DX y microprocesadores superiores, ya que almacena las instrucciones repetidas y los datos de mayor uso por parte del microprocesador permitiéndole trabajar con un estado de espera 0 (Wait State 0), siendo sus capacidades 32K, 64K, 128K, 256K, 512K y 1MB. Se definen 2 tipos de memoria cache: Caché de Primer Nivel (L1): Memoria incluido en el núcleo del Microprocesador que se utiliza para almacenar tanto el código como los datos a los que dicho elemento accede con mayor frecuencia. Se organiza en líneas de una determinada longitud, es decir, de un determinado numero de bytes. Caché de Segundo Nivel (L2): Memoria RAM de alta velocidad que puede residir en la placa principal o en el soporte sobre el esta soldado el microprocesador. Su velocidad es variable, dependiendo del tipo de arquitectura, pudiendo ser igual a la velocidad del bus, una fracción o igual a la velocidad del procesador. Memorias Caché utilizadas en la Computadora. RAM DINÁMICA o DRAM (DYNAMIC RAM)
  • 56. 56 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Las RAM dinámicas almacenan la información en circuitos integrados que contienen condensadores, que pueden estar cargados o descargados. Como éstos pierden su carga en el transcurso del tiempo, se debe incluir los circuitos necesarios para "refrescar" los chips de RAM cada pocos milisegundos, para impedir la pérdida de su información. Algunas memorias dinámicas tienen la lógica del refresco en la propia pastilla, dando así gran capacidad y facilidad de conexión a los circuitos. Estas pastillas se denominan casi estáticas. Mientras la RAM dinámica se refresca, el procesador no puede leerla. Si intenta hacerlo en ese momento, se verá forzado a esperar. Como son relativamente sencillas, las RAM dinámicas suelen utilizarse más que las RAM estáticas, a pesar de ser más lentas por su menor costo. Tienen un tiempo de acceso (velocidad) del orden de 50 a 200 nanosegundos. Opera de la siguiente manera, las posiciones de memoria están organizadas en filas y columnas. Cuando accedemos a la memoria empezamos especificando la fila, después la columna y por último decimos si deseamos escribir o leer en esa posición. En ese momento la memoria coloca los datos de esa posición en la salida si el acceso es de lectura o toma los datos y los almacena en la posición seleccionada si el acceso es de escritura. TIPOS DE RAM DINAMICA FPM - Fast Page Memory Memoria en modo paginado. También es llamada FPM RAM, FPM DRAM ó DRAM puesto que evoluciona directamente de ella es algo más rápida ya que su velocidad es de 70 ó 60 nanosegundos. Físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos. Con el modo pagina, la fila se selecciona una sola vez para todas las columnas dentro de la fila, dando así un rápido acceso. Usada en sistemas con velocidades de bus de 66 mhz, generalmente equipos con procesadores Pentium de 100 a 200 mhz y en algunos 486. EDO RAM - Extended Data Output Random Access Memory Memoria de acceso aleatorio con salida de datos extendida. Evoluciona de la Fast Page Memory mejorando el rendimiento
  • 57. 57 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI en un 10% aproximadamente. Con una velocidad de 70, 60 ó 50 nanosegundos. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque también se puede encontrar en forma de DIMMs de 168 contactos. El secreto de la memoria EDO radica en una serie de latchs que se colocan a la salida de la memoria para almacenar los datos en ellos hasta que el bus de datos queda libre y pueden trasladarse a la CPU, o sea mientras la FPM puede acceder a un único byte la EDO permite mover un bloque completo de memoria. Muy común en los Pentium, Pentium Pro, AMD K6 y los primeros Pentium II. SDRAM - Synchronous Dynamic Random Access Memory Memoria de acceso aleatoria sincronizado. Es casi un 20 % más rápida que le EDO RAM. La SDRAM entrelaza dos o más matrices de memoria interna de tal forma que mientras se está accediendo a una matriz, la siguiente se está preparando para el acceso, es capaz de sincronizar todas las señales de entrada y salida con la velocidad del reloj de sistema. Es capaz de soportar velocidades de bus de 100 mhz por lo que su refrescamiento debe ser mucho más rápido alcanzando el mismo velocidades de 10 nanosegundos. Se encuentra físicamente en módulos DIMM de 168 contactos. Este tipo de memoria es usada generalmente en los Pentium II de menos de 350 mhz y en los Celeron. BEDO RAM - Burst Extended Data Ouput Memory Random Access Es una evolución de la EDO RAM la cual compite con la SDRAM. Lee los datos en ráfagas, lo que significa que una vez que se accede a un dato de una posición determinada de memoria se leen los tres siguientes datos en un solo ciclo de reloj por cada uno de ellos, reduciendo los tiempos de espera del procesador En la actualidad es soportada por los chipsets VIA 580VP, 590VP y 680VP. Al igual que la EDO RAM la limitación de la BEDO RAM es que no puede funcionar por encima de los 66 mhz. PC100 o SDRAM de 100 MHz
  • 58. 58 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Teóricamente es un tipo de memoria SDRAM que cumple estrictas normas referentes a la calidad de los chips y diseño de los circuitos impresos establecidos por Intel para el correcto funcionamiento de la memoria, o sea para que realmente funcionen a esos 100 mhz. Es usada en los AMD K6-2,Pentium II y Pentium III a 500 MHz. PC133 o SDRAM de 133 MHz Es un tipo de memoria SDRAM que funciona 133 MHz. Es usada en los Sistemas Pentium III de 600, 667, 733, 800, 933 y 1000 MHz. ESDRAM - Enhanced SDRAM Para superar algunos de los problemas de latencia inherentes con los módulos de memoria DRAM standar, varios fabricantes han incluido una cantidad pequeña de SRAM directamente en el chip, eficazmente creando un caché en el chip. Permite tiempos de latencia más bajos y funcionamientos de 200MHz. La SDRAM oficia como un caché dentro de la memoria. Existe actualmente un chipset que soporta este tipo de memoria, un chipset de socket 7.Una de las desventajas de estas memorias es que su valor es 4 veces mayor al de la memoria DRAM. SLDRAM – Sync Link DRAM La SLDRAM es una DRAM fruto de un desarrollo conjunto y, en cuanto a la velocidad, puede representar la competencia más cercana de Rambus. Su desarrollo se lleva a cabo por un grupo de 12 compañías fabricantes de memoria. La SLDRAM es una extensión más rápida y mejorada de la arquitectura SDRAM que amplía el actual diseño de 4 bancos a 16 bancos. La SLDRAM se encuentra actualmente en fase de desarrollo. El ancho de banda de SLDRAM es de los más altos 3.2GB/s y su costo no seria tan elevado. RDRAM – RAMBUS DYNAMIC RANDOM ACCESS MEMORY La tecnología RDRAM de Rambus ofrece un diseño de interfaces chip a chip de sistema que permite un paso de datos hasta 10 veces más rápido que la DRAM estándar, a
  • 59. 59 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI través de un bus simplificado. Se la encuentra en módulos RIMM los que conforman el estándar de formato DIMM pero sus pines no son compatibles. Su arquitectura está basada en los requerimientos eléctricos del Canal RAMBUS, un bus de alta velocidad que opera a una tasa de reloj de 400 MHz el cual habilita una tasa de datos de 800MHz. Por motivos comerciales se la denomina PC600, PC700 y PC800 siendo sus capacidades de transferencia las siguientes: Rambus PC600: 2x2 bytes/ciclo x 300 Mhz = 1,20 Gb/s Rambus PC700: 2x2 bytes/ciclo x 356 Mhz = 1,42 Gb/s Rambus PC800: 2x2 bytes/ciclo x 400 Mhz = 1,60 Gb/s El bus usa características de líneas de transmisión para mantener una alta integridad en la señal. El control de la temperatura se hace a través de un disipador y un elastómero térmicamente conductor. Especificaciones · Densidad RIMM: 32MB, 64MB, 128MB, 256MB y 512MB. · Voltaje de operación: 2.5V · RDRAM: Tasa de reloj 300 MHz, 400 Mhz Tasa de datos: 600 MHz, 800 Mhz · Detección serial de presencia con una EEPROM serial Se presenta en dos modalidades: RDRAM y RDRAM concurrente. La RDRAM se encuentra actualmente en fase de producción, mientras que la RDRAM concurrente entró en esta etapa en 1997. La tercera extensión de la línea, la RDRAM directa, está en período de desarrollo, y empezará a fabricarse en 1999. A finales de 1996, Rambus llegó a un acuerdo con Intel que incluía un contrato de licencia y desarrollo y que permitirá que los chips de Intel sean compatibles con la memoria Rambus a partir de 1999. Se pueden usar hasta tres módulos RIMM en una placa base de un PC de escritorio, como se muestra en la imagen. Aquí el canal Rambus se extiende desde el controlador a través de cada módulo RIMM usado de una forma continua hasta que se alcanza la terminación del canal. Los módulos de continuidad de bajo costo se usan para mantener la integración del canal en sistemas que tengan menos de tres
  • 60. 60 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI módulos RIMM. Un chip en placa SPD (Serial Presence Detect) PROM se usa para permitir la inicialización de la información al procesador del sistema en el encendido. Esta técnica asegura la compatibilidad de todos los fabricantes de RDRAM Direct Rambus que producen dispositivos DRAM de varias densidades. La creciente lista de fabricantes de Rambus que producen los módulos RIMM incluyen los más importantes fabricantes de módulos de memoria. Se planea una variante de los módulos RIMM para los PCs portátiles. La tecnología Direct Rambus también se desarrolla para servidores de gran escala, estaciones de trabajo y aplicaciones de comunicaciones. A nivel de sistema, los fabricantes que lideran la industria se han asociado en torno al Rambus para desarrollar los componentes de la infraestructura estandarizada de Direct Rambus incluyendo dispositivos de memoria RDRAM, controladores de memoria, chips de reloj y conectores. MEMORIA RAM: TIPOS DE ENCAPSULADO DIP (DUAL IN LINE PACKAGE – Paquete en doble línea) Son circuitos integrados y sus pines se hallan en ambos lados de la cápsula formando dos hileras. Sus capacidades son: 64KB, 256KB y 1MB. Se instalan en Mainboard de procesadores 8088, 80286 o equivalentes. La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 8 o 9 sockets dependiendo si se instala el chip (bit) de paridad. SIPP (SIGLE IN LINE PIN PACKAGE – Paquete de pines en una sola línea) Se compone de 9 o 3 memorias DIP soldadas en una pequeña tarjeta circuito impreso. El borde inferior de esta tarjeta presentan pines que encajan perfectamente en zócalos diseñados especialmente para esta memorias. Sus capacidades son: 256KB, 1MB y 4MB. Se instalan en Mainboard de procesadores 80286 o equivalente. La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 2 módulos.
  • 61. 61 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI SIMM (SINGLE IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de Memoria de simple línea) Consta de una pequeña placa de circuito impreso con varios chips de memoria integrados. Los SIMM están diseñados de modo que se puedan insertar fácilmente en la placa base de la computadora, y generalmente se utilizan para aumentar la cantidad de memoria RAM. Se fabrican con diferentes capacidades (4Mb, 8Mb, 16Mb, etc.) y con diferentes velocidades de acceso. Hoy en día su uso es muy frecuente debido a que ocupan menos espacio y son más manejables y compactos que los tradicionales chips de memoria. Aparecen en dos formatos de 30 contactos los cuales manejan 8 bits cada vez, miden unos 8.5 cm ó de 72 contactos que manejan 32 bits y tienen un largo de 10,5 cm. 30 pines Se instalan en Mainboard de procesadores 80386, 80486 o equivalentes La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 4 módulos. 72 pines Se instalan en Mainboard de procesadores 80486, Pentium 1 o equivalentes La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 2 módulos. DIMM (DUAL IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de Memoria de doble línea) Es otro tipo de encapsulado a diferencia del SIMM aparece en con un formato de 168 conectores, de unos 13 cm de longitud, los cuales pueden manejar 64 bits. Se instalan en Mainboard de procesadores Pentium, Pentium II, III o equivalentes La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 1 módulo. SO-DIMM (Small Outline DIMM) Consiste en una versión compacta del módulo DIMM convencional, contando con 144 contactos y con un tamaño,
  • 62. 62 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI de aproximadamente de la mitad de un SIMM. Se utiliza mucho en computadoras portátiles. RIMM (RAM BUS IN-LINE MEMORY MODULE – Modulo de Memoria a la velocidad del Bus) Es un tipo de encapsulado similar al DIMM con mayor capacidad de disipación de calor aparece también en con un formato de 168 conectores. Se instalan en Mainboard de procesadores Pentium IV. La instalación de estas memorias se hacen en bancos de 2 módulos. Módulos de memoria tipo DRAM
  • 63. 63 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO: DISCO, FLOPPY, CD-ROM PERIFÉRICOS DE ALMACENAMIENTO La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional de almacenamiento para los archivos que usted usa. La mayoría de la información guardada en la RAM se borra cuando se apaga la computadora. Por lo tanto, su computadora necesita formas permanentes de almacenamiento para guardar y recuperar programas de software y archivos de datos que desee usar a diario. Los periféricos de almacenamiento (también denominados unidades) fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad. Los periféricos de almacenamiento, llamados también periféricos de memoria auxiliar, son unos dispositivos en los que se almacenan, temporal o permanente, los datos que va a manejar la CPU durante el proceso en curso, y que no es posible mantener en la memoria principal. Los periféricos de almacenamiento se pueden clasificar de acuerdo al modo de acceso a los datos que contienen: • Acceso secuencial. • Acceso aleatorio. — Acceso secuencial. En el acceso secuencial, el elemento de lectura del dispositivo debe pasar por el espacio ocupado por la totalidad de los datos almacenados previamente al espacio ocupado físicamente por los datos almacenados que componen el conjunto de información a la que se desea acceder. — Acceso aleatorio. En el modo de acceso aleatorio, el elemento de lectura accede directamente a la dirección donde se encuentra almacenada físicamente la información que se desea localizar sin tener que pasar previamente por la almacenada entre el principio de la superficie de grabación y el punto donde se almacena la información buscada. SECCION 4
  • 64. 64 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Es evidente el menor tiempo empleado por el acceso aleatorio frente al secuencial, pero la utilización de la tecnología de acceso secuencial se debió a que las cintas magnéticas fue implementadas antes que el primer periférico de acceso aleatorio. Los siguientes constituyen los tipos más comunes de dispositivos de almacenamiento: Disco Duro Unidades de Disquete Unidades de comprensión (ZIP, JAZZ, SUPERDISK) Unidades de CD (LECTOR, CD-WRITER) Unidades DVD Unidad para Cinta DISCO DURO ASIGNACION DE UNIDADES Usted debe saber la designación (la letra) de la unidad para que puede indicarle a la computadora dónde guardar los archivos o dónde recuperar los archivos que necesita. Las unidades se designan por letra del alfabeto. La unidad de disco duro es designa comúnmente
  • 65. 65 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI con la letra C, la unidad de disquetes con la A y la unidad de CD con la D. Para averiguar la designación de una unidad instalada en la computadora, haga doble clic en el icono Sistema en el Panel de Control. Haga clic en la lengüeta Administrador de Dispositivos y haga doble clic en el dispositivo de su elección. Bajo la lengüeta Configuraciones, usted verá la asignación actual de letras de unidades. 1. Unidad de Disco Duro 2. Unidad de CD 3. Unidad de Disquetes La unidad de disco duro se designa como unidad C, la unidad de CD como unidad D y la unidad de disquete como unidad A. Sin embargo, si la unidad de disco duro está particionada, se designa como C y D, y la unidad de CD queda como unidad E. DISCO DURO Es el medio masivo de almacenamiento de información mas difundido en las computadoras personales. Los discos duros disponen de una o varias laminas superpuestas y recubiertas magnéticamente, que al igual que los disquetes, se ponen en movimiento por medio de un servo motor. A través de cabezas especiales de lectura y escrituras, estas laminas pueden grabar datos y se pueden leer datos de la misma mediante un procedimiento de cierta manera similar al de la grabación de cintas de audio y vídeo. La denominación de disco fijo, que a veces se utiliza, está relacionada con el hecho de que estos dispositivos a diferencia de los disquetes, están montados de forma fija en la PC. Existen dos tipos principales de discos duros: 1. Discos fijos. Los discos fijos se fabrican dentro de una carcasa sellada de la que no se pueden extraer. El montaje de los componentes internos del disco se realiza en la fábrica con unas condiciones muy estrictas de limpieza y aislamiento
  • 66. 66 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI para evitar la entrada de polvo que pudieran deteriorarlo. Por ello nunca debe abrirse la carcasa de protección de un disco duro excepto por personal técnico en las condiciones adecuadas. Los discos duros fijos más comunes utilizan tecnología Winchester. 2. Discos removibles. Los discos removibles están montados en un contenedor, también sellado, que les permite entrar y salir de unos habitáculos especiales. Estos habitáculos están situados en la carcasa de la computadora o bien conectados a ésta por medio de un cable interfaz. PARTES DEL DISCO DURO La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas (TRACKS) concéntricas, como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor servo cuando busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto. El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro. En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable
  • 67. 67 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación. CLINDRO En primera instancia, un disco o disquete guarda los datos en sus caras; las caras se componen de pistas, y éstas se dividen en sectores. Se verá cómo se consideran y numeran estos espacios, a fin de constituir una organización física de un disco o disquete, eficiente para ser accedida en el menor tiempo posible. El hecho de que un disquete o cada plato de un rígido, tenga dos caras, amen de duplicar su capacidad de almacenamiento, permite escribir o leer el doble de datos antes de desplazar el cabezal a la pista siguiente o a otra, accediendo a una cara y luego a la contraria. Así se puede escribir o leer más datos en menos tiempo. Por moverse las dos cabezas, de una disquetera al unísono, y estar ambas sobre la misma vertical, si la cabeza de la cara superior se posiciona inmóvil a una cierta distancia del centro del disquete sobre un punto de la pista a la que se quiere acceder- entonces, la otra cabeza se posesionará en la cara inferior, a igual distancia del centro. De esta forma es factible grabar primero la pista de la cara superior, y a continuación la pista de la cara inferior, sin mover el cabezal, siendo que las dos pistas están una sobre la otra, separadas por el espesor del disquete. Lo mismo puede decirse para las dos caras de cada plato de un rígido: si éste tiene más de dos cabezas (una por cada cara de cada plato). Ellas se mueven y posicionan juntas sobre una misma vertical. Si una cabeza cualquiera accede inmóvil a un punto de una pista de la cara que se lee o escribe, las restantes harán lo mismo en las otras caras. Al girar juntos los platos, los puntos que en cada cara pasan frente a la cabeza correspondiente pertenecerán a pistas concéntricas de igual radio.
  • 68. 68 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI En un rígido de dos platos y con 4 cabezas (para 4 caras), si una cabeza accede a una pista cualquiera (indicada 20), las 3 cabezas restantes del cabezal accederán necesariamente a pistas (indicadas 20) de igual radio, situadas en el espacio una sobre otra, pudiendo considerarse que dichas pistas forman parte de la superficie de un cilindro imaginario (designado 20), cuyo radio es el de esas pistas. Si luego el cabezal se posiciona a otra distancia del centro del disco o disquete, accederá a otro cilindro imaginario del mismo (como ser el 22), pudiéndose escribir o leer cualquiera de las pistas de igual radio que lo constituyen; y si se quiere, primero una, para luego continuar con la otra u otras (en el caso del rígido). Por lo tanto, cada vez que en un disco o disquete el cabezal se posiciona para acceder a una pista, accede a un "cilindro" imaginario que contiene pistas, una por cara. Entonces, una vez que la cabeza de una cara escribió o leyó todos los sectores de una pista de esa cara, se puede hacer lo mismo con las restantes pistas de dicho cilindro, sin que se mueva el cabezal. La electrónica de la disquetera o unidad de disco rígido conmutará en un tiempo despreciable, de una cabeza a otra. Por ejemplo, una vez que el cabezal del disco rígido accedió al cilindro 20, luego de 4 vueltas puede leer o escribir todos los sectores de las 4 pistas de ese cilindro. De esta forma, se ahorra tiempo de acceso en la escritura y lectura de archivos, en lugar de escribir todas las pistas de una cara, y luego todas las pistas de la otra u otras. Conforme a lo descripto, cuando un cabezal se posiciona, accede a un conjunto de pistas de igual radio, (tantas como cabezas tenga el cabezal), que se consideran parte de la superficie de un cilindro imaginado. Entonces, cada cilindro de un disco o disquete está formado por todas las pistas de igual radio (una por cara), y contiene la información correspondiente a los sectores que componen dichas pistas, información a la que se puede acceder cuando el cabezal se posiciona en dicho cilindro. Un disco o disquete serían un conjunto de cilindros -tantos como pistas por cara existan- metidos uno dentro de otro. Cada cilindro a su
  • 69. 69 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI vez se compone de pistas de igual radio, tantas como caras (o sea cabezas) existan; siendo que las pistas contienen sectores. La cantidad de cilindros de un disco o disquete, se corresponde con el número de posiciones en las que se puede posicionar el cabezal. Este, como se dijo, desplaza al unísono todas las cabezas de escritura/lectura. En las disqueteras, un motor "paso a paso" hace que el cabezal salte de un cilindro al siguiente, cuando se quiere pasar de una pista a la siguiente (o a cualquier otra) que está en la misma cara. Como se verá, en los rígidos el acceso de una pista a otra se lleva a cabo por un mecanismo más complejo que busca la pista. Corrientemente suele hablarse de pista en lugar de cilindro, pensando en una sola cara, aunque cilindro implica una concepción espacial más completa, en especial en lo referente a los todos los sectores de las patas de un cilindro, los cuales pueden escribirse o leerse uno tras otro sin la pérdida de tiempo que significa el movimiento del cabezal. Por lo tanto, un disquete de 3 ½" pulgadas de 80 pistas por cara, tiene 80 cilindros de dos pistas cada uno. Estos cilindros se enumeran de 0 a 79, desde el exterior hacia el centro. El número que identifica a un cilindro permite localizar todas las pistas que lo constituyen. Por ejemplo, el cilindro número 20 sirve para localizar las 2 pistas número 20 que pueden escribir o leer las 2 cabezas del cabezal, ubicadas en ambas caras del disquete. Entonces si se quiere ser riguroso, en relación con una cara de un disquete, en lugar de decir por ejemplo "pista 20" debe decirse "pista del cilindro 20"; y con más precisión, si se trata de la cara superior, o cara 0, se debe indicar "cilindro 20, cabeza (head) 0". También puede aparecer como "cilindro 20, pista 0", aunque parezca mejor indicar "pista 20 de la cara 0". A su vez, la pista que está debajo de ésta, en la cara inferior, o cara 1, es la "pista 1 del cilindro 20", identificable como "cilindro 20, cabeza 1".
  • 70. 70 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI El sector 15 de esta pista se identifica como "cilindro 20, cabeza 1, sector 15". En una unidad de disco rígido con varios platos (figura 2.8), la cabeza (cara) superior del plato más alto se designa 0, la inferior del mismo plato con el número 1; luego siguen las 2 y 3 del plato siguiente, etc. El cilindro de número 20 sirve para localizar cualquiera de las 4 pistas de número 20, correspondientes a las 4 caras (cabezas) de los 2 platos, siendo que cada una se diferencia por el número (0,1, 2, ó 3) de la cabeza que accede a la misma. Se indica en esa figura la forma de direccionar 4 sectores de número 15 pertenecientes a cada una de esas pistas. Así, un sector se indica "cilindro 20, cabeza (head) 3, sector 15", ó "cilindro 2, pista 3, sector 15". Los cilindros de discos o disquetes se enumeran desde 0 (el de mayor radio, el más exterior) en forma creciente hacia el interior, correspondiendo el número mayor a más interno. Suponiendo que todos los sectores de las pistas de un cilindro se leen (o escriben) en forma secuencias, o sea por orden numérico creciente, primero el controlador ordena a la cabeza de la cara 0 de dicho cilindro acceder a cada uno de los sectores de dicha pista. Luego ordena que la cabeza de la cara 1 del mismo cilindro acceda a los sectores de esta pista, y así sucesivamente sin que el cabezal se mueva, cada cabeza activada lee (o escribe) los sectores de la pista que desfilan frente a ella en la cara. Según lo tratado, en definitiva, en disquetes y discos la información se organiza físicamente como sigue: La menor unidad de almacenamiento que se puede escribir o leer en forma independiente es el sector', que agrupa 512 bytes (para el DOS y otros sistemas operativos). Un cierto número de sectores -accesibles sin variar la posición de una cabeza- conforma una pista Un número dado de pistas - accesibles sin variar la posición del cabezal en las caras de un disco o platos de un disco rígido- constituyen un cilindro. Tres números deben usarse para escribir o leer datos: número de cilindro, número de cabeza (head), y número de sector. En inglés corresponden a las siglas CHS. FUNCIONAMIENTO DEL DISCO DURO
  • 71. 71 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Cuando usted o el software indica al sistema operativo a que deba leer o escribir a un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador del disco duro traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignación de archivos (FAT). El sistema operativo lee la FAT para determinar en qué punto comienza un archivo en el disco, o qué partes del disco están disponibles para guardar un nuevo archivo. Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas magnéticas sobre las superficies de éstos. Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado. Es posible guardar un solo archivo en sectores diferentes sobre varios platos, comenzando con el primer sector disponible que se encuentra. Después de que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todos los sectores del archivo en la FAT. Un ordenador funciona al ritmo marcado por su componente más lento, y por eso un disco duro lento puede hacer que tu MAQUINA sea vencida en prestaciones por otro equipo menos equipado en cuanto a procesador y cantidad de memoria, pues de la velocidad del disco duro depende el tiempo necesario para cargar tus programas y para recuperar y almacenar tus datos. ELEMENTOS DEL DISCO DURO Material soporte: Están fabricados con una aleación de aluminio con un recubrimiento magnético, se están investigando materiales sintéticos compuestos para reducir el rozamiento para que haya un tiempo de acceso mas reducido
  • 72. 72 Curso: Ensamblaje Ciclo: VI Motor de accionamiento de eje: Se encarga de imprimir la velocidad necesaria al eje con los discos, que suele ser de un 3.600 r.p.m. El motor esta alimentado por corriente directa gracias a un pequeño generador que lleva incorporado. Permitiendo, de este modo determinar la precisión de velocidad de rotación. Cabezal de lectura-escritura: Esta compuesta de varios cabezales unidos entre sí, tanto física como eléctrica y electrónicamente. Esta unidad es mucho más frágil que la de las disqueteras, ya que las cabezas vuelan sobre la superficie del disco, es decir, se encuentra a una distancia de varias micras del disco sin llegar a tocarlo. El campo magnético que se crea entre las superficies metálicas del disco y los cabezales es lo suficientemente amplio como para poder leer o escribir sobre ellos, pero a unas velocidades mucho mayores que en los discos flexibles, ya que prácticamente no existe rozamiento alguno.