El documento detalla la importancia y características de la placa base (motherboard) en un computador, incluyendo sus distintas variantes y funcionalidades. Además, se abordan aspectos técnicos sobre la memoria caché, los tipos de sockets, la BIOS y el chipset, describiendo cómo estos componentes interactúan y afectan el rendimiento del sistema. También se menciona la evolución de las conexiones de disco duro, destacando la transición de IDE a SATA.

1. Amparo Milena Cocunubo B. 2008 Ing. Sistemas

2. Tipo de componentes a integrar

3. Contenido

4. 1. Tarjeta Madre Motherboard o placa base Es el elemento principal de todo computador. Es un circuito impreso en el que se conectan los demás componentes. Se encuentran las conexiones básicas para todos los componentes del computador.

5. Funciones de la motherboard

6. Tipos de motherboard WTX (43X36) EATX (30X33) LPX (23X28) AT (30X28) MICRO AXT (24X24) AXT (30X24) BABY ATX (21X25) PC/1004 (92X95)

7. WTX (43X36) EATX (30X33) AT (30X28) LPX (23X28) BABY ATX (21X25) PC/1004 (92X95) AXT (30X24) Fácil ventilación y menos maraña de cables, debido a la colocación de los conectores. El procesador se colocar cerca del ventilador de la fuente de alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la placa. Los conectores son USB o con FireWire, mini Dim, PS2 reciben la electricidad por un conector de distinta forma y en una sola pieza

8. WTX (43X36) EATX (30X33) AT (30X28) LPX (23X28) BABY ATX (21X25) PC/1004 (92X95) MICRO AXT (24X24) µATX: Es un formato de placa base pequeño, empleada principalmente en cajas tipo cubo y SFF. Debido a sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 o 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos FireWire y USB 2 en abundancia (para permitir conectar unidades externas y unidades de DVD).

9. WTX (43X36) EATX (30X33) AT (30X28) LPX (23X28) AXT (30X24) PC/1004 (92X95) Ha sido el estándar absoluto durante años. 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 "clónicos" desde el 286 hasta los primeros Pentium. Con el auge de los periféricos, 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 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, 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. BABY ATX (21X25)

10. WTX (43X36) EATX (30X33) AT (30X28) AXT (30X24) BABY ATX (21X25) PC/1004 (92X95) Estas placas son de tamaño similar a las Baby-AT, aunque con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre el "Mother Board", sino en un conector especial en el que están pinchadas, la riser card. (Una placa de expansión) De esta forma, una vez montadas, las tarjetas quedan paralelas a el "Mother Board", 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. LPX (23X28)

11. WTX (43X36) EATX (30X33) LPX (23X28) AXT (30X24) BABY ATX (21X25) PC/1004 (92X95) Es el empleado por el IBM AT y sus clones en formato sobremesa completo y torre completo. Su gran tamaño dificultaba la introducción de nuevas unidades de disco. Además su conector con la fuente de alimentación inducía fácilmente al error siendo numerosos los casos de gente que freía la placa al conectar indebidamente los dos juegos de cables (contar con un código de color para situar 4 cables negros en la zona central). El conector de teclado es el mismo DIN 5 del IBM PC original. AT (30X28)

12. IDE Socket LGA CONECTOR DE CORRIENTE PCI CHIPSET SATA LEDS DDR2 BIOS

13. Slots para tarjetas de expansión Son unas ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de vídeo, de sonido, de red...). Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño y color. Las placas actuales tienden a tener los más conectores PCI posibles, manteniendo uno o dos conectores ISA por motivos de compatibilidad con tarjetas antiguas y usando AGP para el vídeo

14. Socket o zócalo Es el lugar dónde se inserta el procesador. En ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta hasta difícil de reconocer. Es el caso de muchos 8086, 286 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.

15. La forma de insertar el procesador es a similar a una tarjeta gráfica o de sonido, ayudándonos de dos guías de plástico insertadas en la placa base.

16. Tipos de Socket

17. Memoria Caché Es un tipo de memoria del ordenador donde se guardarán datos que el ordenador necesita para trabajar Debido a la gran velocidad alcanzada por los microprocesadores desde el 386, la RAM no es lo suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el procesador necesita, por lo que tendría que esperar a que la memoria estuviera disponible y el trabajo se tardaría. Para evitarlo, se usa una memoria caché

18. Tipos de Caché Es un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria RAM , de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del computador 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. Está incluida dentro del procesador . En realidad son dos, cada una con una misión específica: Una para datos y otra para Instrucciones. Están incluidas en el procesador junto con su circuitería de control, lo que significa tres cosas: Costosa; Rápida, y limitada en tamaño (en cada una de las cachés internas, los 386 tenían 8 KB; el 486 DX4 16 KB, y los primeros Pentium 8 KB). Como puede suponerse, su velocidad de acceso es comparable a la de los registros, es decir, centenares de veces más rápida que la RAM. Se aloja en memoria RAM estándar. Destinada a contener los datos de disco que sean necesitados en un futuro y los que deben ser escritos. Si la información requerida está en caché, se ahorra un acceso a disco, lo que es centenares de veces más rápido. Hay dos tipos: La lectura adelantada ("Read-ahead") y la escritura retrasada ("Write-behind"). La primera consiste en anticipar lo que se necesitará de forma inmediata y traerlo a la caché. La segunda consiste en mantener los datos en caché hasta que se producen momentos de desocupación del sistema de disco. Externa L2 Interna L1 Disco

19. 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.

20. Tipos de ranuras

21. Bios Es 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. 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.

22. Chipset Es un conjunto de chips que tiene como misión gestionar todos los componentes de la placa base tales como el procesador o la memoria; integra en su interior las controladoras encargadas de gestionar los periféricos externos a través de interfaces como USB, IDE, serie o paralelo. Controla el sistema y sus capacidades, es el encargado de realizar todas las transferencias de datos entre los buses, la memoria y el microprocesador, por ello es casi el "alma" del ordenador. Dentro de los modernos chipset se integran además distintos dispositivos como la controladora de vídeo y sonido, que ofrecen una increíble integración que permite construir equipo de reducido tamaño y bajo coste. Las características del chipset y su grado de calidad marcarán los siguientes factores a tener en cuenta: Que obtengamos o no el máximo rendimiento del microprocesador. Posibilidades de actualizar el ordenador. Poder utilizar ciertas tecnologías más avanzadas de memorias y periféricos.

23. IDE (Integrated Drive Electronics) es el sistema integrado que utiliza un ordenador para conectar unidades al mismo tiempo. Es igual a ATA (Advanced Technology Attachment). Normalmente existen dos lugares en la placa base para la conexión de cables IDE. Se trata de las conexiones del puerto IDE primario y del secundario. La unidad de disco duro suele utilizar la conexión primaria. Las conexiones de los puertos IDE suelen encontrarse una al lado de la otra, bien colocada una encima de la otra o extremo con extremo. Suelen estar identificadas en la placa base con las palabras "pri IDE" y "sec IDE", o indicaciones similares Cada uno de estos puertos admite un máximo de dos unidades. Si hay dos unidades conectadas al cable de interfaz IDE, una debe estar configurada como maestra y la otra como esclava. Si sólo hay una unidad conectada, se configura como maestra.

24. SATA Serial ATA es el nuevo estándar de conexión de discos duros. Serial ATA, la nueva tecnología, es totalmente compatible con la ATA o IDE, de manera que no habrá problemas de compatibilidad con los sistemas operativos. De hecho se pueden encontrar conversores con el formato antiguo, ya que no solo se trata de un cambio en el formato de los conectores, sino también en el tipo de puerto (mientras que un puerto IDE trabaja como un puerto Paralelo , SATA es un tipo de puerto Serie ). Es cierto que a nivel físico está más cercano de lo que sería un puerto Firewire o un USB, aunque en el caso de SATA tan sólo se puede conectar un dispositivo por puerto.

25. I/O plus

26. 2. Procesador Próximamente