Colegio Internacional - Motherboard

MOTHERBOARD (TARJETA MADRE)

Placa Intel.La placa base, placa madre, tarjeta madre o Board (en inglés motherboard, mainboard ) es la tarjeta de circuitos impresos que sirve como medio de conexión entre el microprocesador, los circuitos electrónicos de soporte, las ranuras para conectar parte o toda la RAMdel sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots)que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc...       Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento de la computadora, como por ejemplo las de:

*Conexión física.

*Administración, control y distribución de energía eléctrica.

*Comunicación de datos.

*Temporización.

*Sincronismo.

*Control y monitoreo.

Para que la placa base cumpla con su cometido, lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.

COMPONENTES DE LA PLACA BASE

*Socket

*Zócalo de memoria

*Chipset (Northbridge y Southbridge)

*Conector ATX

*Conector ATX 2.0

*Conector ATX12V

*ROMbios

*RAMCMOS

*IDE

*Conector Fdc

*Panel frontal

*Pila

*PS/2 (mouse y teclado)

*USB

*LPT1

*GAME

*GAMEII 

MAIN BOARD, MOTHER BOARD, BOARD O TARJETA PRINCIPAL

Es el principal y esencial componente de toda computadora, ya que allí donde se conectan los demás componentes y dispositivos del computador.

La Tarjeta Madre contiene los componentes fundamentales de un sistema de computación. Esta placa contiene el microprocesador o chip, la memoria principal, la circuitería y el controlador y conector de bus.

Además, se alojan los conectores de tarjetas de expansión (zócalos de expansión), que pueden ser de diversos tipos, como, PCI, SCSI y AGP, entre otros. En ellos se pueden insertar tarjetas de expansión, como las de red, vídeo, audio u otras.

Aunque no se les considere explícitamente elementos esenciales de una placa base, también es bastante habitual que en ella se alojen componentes adicionales como chips y conectores para entrada y salida de vídeo y de sonido, conectores USB, puertos COM, LPT y conectores PS/2 para ratón y teclado, entre los más importantes.

Físicamente, se trata de una placa de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos componentes que se encuentran insertados o montados sobre la misma, los principales son:

Microprocesador o Procesador:

(CPU – Unidad de Procesamiento Central) el cerebro del computador montado sobre una pieza llamada zócalo o slot

Memoria principal temporal: 

(RAM – Memoria de acceso aleatorio) montados sobre las ranuras de memoria llamados generalmente bancos de memoria.

Las ranuras de expansión: o slots donde se conectan las demás tarjetas que utilizará el computador como por ejemplo la tarjeta de video, sonido, modem, red, etc.

Chips: 

como puede ser la BIOS, los Chipsets o controladores.

Ejemplo de una tarjeta Madre o Principal:

Tipos de Tarjetas:

Las tarjetas madres o principales existen en varias formas y con diversos conectores para dispositivos, periféricos, etc. Los tipos más comunes de tarjetas son:

ATX:

Son las más comunes y difundidas en el mercado, se puede decir que se están convirtiendo en un estándar y pueden llegar a ser las únicas en el mercado informático. Sus principales diferencias con las AT son las de más fácil ventilación y menos enredo de cables, debido a la colocación de los conectores ya que el microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la placa. Además, reciben la electricidad mediante un conector formado por una sola pieza.

Conector de boardAT ó Baby-AT:

Fue el estándar durante años, formato reducido del AT, y es incluso más habitual que el AT por adaptarse con mayor facilidad a cualquier caja, pero los componentes están más juntos, lo que hace que algunas veces las tarjetas de expansión largas tengan problemas. 

Poseían un conector eléctrico dividido en dos piezas a diferencias de las ATX que está formado por una sola pieza mencionado anteriormente.

Ranuras de Memoria: 

Son los conectores donde se inserta la memoria principal de la PC, llamada RAM. 

Estos conectores han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse, Este proceso ha seguido hasta llegar a los actuales módulos DIMM y RIMM de 168/184 contactos.

Chip BIOS / CMOS:

La BIOS (Basic Input Output System – Sistema básico de entrada / salida) es un chip que incorpora un programa que se encarga de dar soporte al manejo de algunos dispositivos de entrada y salida. 

Físicamente es de forma rectangular y su conector es muy sensible. Además, el BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de algunos discos duros, 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 sistema sin energía. 

Conectores más comunes:

Conectores Externos: 

Son conectores para dispositivos periféricos externos como el teclado, ratón, impresora, módem externo, cámaras web, cámaras digitales, scanner, tablas digitalizadoras, entre otras.

En las tarje tas AT lo único que está en contacto con la tarjeta son unos cables que la unen con los conectores en sí, excepto el de teclado que sí está soldado a la propia tarjeta. En las tarjetas ATX los conectores están todos concentrados y soldados a la placa base.

Conectores Internos:

Son conectores para dispositivos internos, como pueden ser la unidad de disco flexible o comúnmente llamada disquete, el disco duro, las unidades de CD, etc. Además para los puertos seriales, paralelo y de juego si la tarjeta madre no es de formato ATX.

Antiguamente se utilizaba una tarjeta que permitía la conexión con todos estos tipos de dispositivos. Esta tarjeta se llamaba tarjeta controladora.

Conectores Eléctricos: 

En estos conectores es donde se le da vida a la computadora, ya que es allí donde se le proporciona la energía desde la fuente de poder a la tarjeta madre o principal. 

En la tarjeta madre AT el conector interno tiene una serie de pines metálicos salientes y para conectarse se debe tomar en cuenta que consta de cuatro cables negros (dos por cable), que son de polo a tierra y deben estar alienados al centro. 

En las tarjetas ATX, estos conectores tienen un sistema de seguridad en su conector plástico, para evitar que se conecte de una forma no adecuada; puede ser una curva o una esquina en ángulo. 

Pila del computador: 

La pila permite suministrar la energía necesaria al Chip CMOS para que el BIOS se mantenga actualizado con los datos configurados. 

Esta pila puede durar entre 2 a 5 años y tiene voltaje de 3.5 V y es muy similar a las del reloj solo que un poco más grande.

La forma de conectarse es muy fácil,ya que las mayorías de las tarjetas madre incorporan un pequeño conector para ella en donde ajusta a presión.

Conector ATX de 20 hilos. Conector ATX de 24 hilos.

La placa base está formada por una serie de elementos que veremos a continuación: 

BASE: 

La base propiamente dicha es una plancha de material sintético en la que están incrustados los circuitos en varias capas y a la que se conectan los demás elementos que forman la placa base. 

PARTE ELECTRICA:

Es una parte muy importante de la placa base, y de la calidad de sus elementos va a depender en gran medida la vida de nuestro ordenador. 

Está formado por una serie de elementos (condensadores, transformadores, diodos, estabilizadores, etc.) y es la encargada de asegurar el suministro justo de tensión a cada parte integrante de la placa base.

Esa tensión cubre un amplio abanico de voltajes, y va desde los 0.25v a los 5v.Es una de las partes que más diferencia la calidad dentro de una placa base. 

CHIPSET:

Si definimos el microprocesador como el cerebro de un ordenador, el chipset es su corazón. 

Es el conjunto de chips encargados de controlar las funciones de la placa base, así como de interconectar los demás elementos de la misma.

Hay varios fabricantes de chipset, siendo los principales INTEL, VIA y SiS. 

También NVidia está desarrollando chipset NorthBridge de altas prestaciones en el manejo de la gráfica SLI y gráficas integradas en placa base, sobre todo para placas base de gama alta.

Northbridge en placa Gigabyte:

Aparecido junto con las placas ATX (las placas AT carecían de este chip), debe su nombre a la colocación inicial del mismo, en la parte norte (superior) de la placa base.

 Es el chip más importante, encargado de controlar y comunicar el microprocesador, la comunicación con la tarjeta gráfica AGP y la memoria RAM, estando a su vez conectado con el SouthBridge. 

Southbridge:

Imagen del Southbridge. En este caso, un Intel. 

Es el encargado de conectar y controlar los dispositivos de Entrada/Salida, tales como los slot PCI, teclado, ratón, discos duros, lectores de DVD, lectores de tarjetas, puertos USB, etc. 

Se conecta con el microprocesador a través de NorthBridge. 

Memoria Caché:

Es una memoria tipo L2, ultrarrápida, en la que se almacenan los comandos más usados por el procesador, con el fin de agilizar el acceso a estos. 

Las placas base actuales no suelen llevar memoria caché, ya que ésta está integrada en los propios procesadores, sistema por el que trabaja de una forma más rápida y eficiente. 

SLOT Y SOCKET:

Socket:

Es el slot donde se inserta el microprocesador. Dependiendo de para qué procesador esté diseñada la placa base, estos slot son de los siguientes tipos:

-Socket LGA 775: 

Socket 775 para Intel (P-4 y Celeron). Para la gama INTEL (Celaron y P4), del tipo 775, con 775 contactos. 

Este socket tuene la particularidad de conectar con el procesador mediante contactos, en vez de mediante pines, que era lo normal hasta ese momento. 

- Socket 939: 

Para AMD con memorias DDR, del tipo 939, con 939 pines. Este socket está ya prácticamente extinguido.

-Socket AM2 para procesadores AMD:

Para AMD con memorias DDR2, del tipo AM2, con 940 pines. Es el socket utilizado actualmente por los procesadores AMD. 

Existen otros tipos de socket para procesadores de servidores:

Para AMD Opteron, del tipo 940, con 940 pines y memorias DDR. Estas placas no son compatibles con AM2, ya que la distribución de los pines es diferente y están desarrolladas para memoria DDR, no para memoria DDR2. 

Los procesadores Intel Xeon utilizan también un socket propio, denominado LGA-771 

Bancos de memoria:

Bancos de memoria. Los colores indican las posiciones de Dual channel. 

Son los bancos donde van insertados los módulos de memoria. Su número varía entre 2 y 6 bancos y pueden ser del tipo DDR, de 184 contactos o DDR2, de 240 contactos. Ya se están vendiendo placas base con bancos para memorias DDR3, también de 240 contactos, pero incompatibles con los bancos para DDR2. 

Slot de expansión:

Son los utilizados para colocar placas de expansión. Pueden ser de varios tipos.

-Slot para tarjetas gráficas:

Estos slot van conectados al NorthBrige, pudiendo ser de dos tipos diferentes:

AGP: 

Puerto AGP para gráfica: Ya en desuso. 

Con una tasa de transferencia de hasta 2 Gbps (8x) y 533 MHz, ha sido hasta ahora el estándar para la comunicación de las tarjetas gráficas con el NorthBridge.

PCIe: 

Puertos PCIe para gráfica: 

En este caso vemos que hay dos, para poder montar un sistema SLI.

Que es el estándar actual de comunicación con las tarjetas gráficas. Con una tasa de transferencia de 4 Gbps en cada dirección y 2128 MHz en su versión 16x, que es la empleada para este desempeño. 

Slot de expansión de tarjetas:

Los slot de expansión para tarjetas pueden ser de tres tipos diferentes:

-Slot PCI. - PCI Los PCI (Periferical Componet Interconect) usados en la actualidad son los PCI 3.0, con una tasa de transferencia de 503 Mbps a 66 MHz y soporte de 5v. Su número varia, dependiendo del tipo de placa, normalmente entre 5 slot (ATX) y 2 slot (Mini ATX). 

Slot PCIe.Obsérvese que los hay de varios tamaños. El slot que vemos en la parte inferior es un PCI estándar. 

Estándar que poco a poco se va imponiendo, con una tasa de transferencia de 250 Mbs por canal, con un máximo actual de 16 canales (utilizadas para VGA). 

Suelen tener 1 ó 2 slot de este tipo, lo que no quiere decir que todas las placas base que traen dos slot PCIe 16x sirvan para SLI o CroosFire (la placa base debe ser específica ‘para estos sistemas). 

Hay slot PCIe de 1x, 4x, 8x y 16x. Los slot varían de tamaño según la velocidad máxima que soporten, como se puede ver en la imagen. 

CONECTORES:

SATA 

Detalle de conectores SATA:

Es una conexión de alta velocidad para discos duros (aunque ya están saliendo al mercado otros periféricos con esta conexión, como grabadoras de DVD). Hay dos tipos de SATA: 

- SATA1, con una tasa de transferencia de 1.5 Gbps (150GB/s) 

-SATA2, con una tasa de transferencia de 3 Gbps (300GB/s) 

En la actualidad el estándar SATA1 no se monta en prácticamente ninguna placa. 

Los discos duros SATA2 suelen llevar un jumper para configurarlos como SATA1. Además, SATA permite una mayor longitud del conector (hasta 1 m), conector más fino, de 7 hilos y menor voltaje, de 0.25v, frente a los 5v de los discos IDE. Además del aumento de velocidad de transferencia tienen las ventajas añadidas de que al ser mucho más fino el cable de datos permite una mejor refrigeración del equipo.

También tienen la ventaja de que normalmente permiten conexión y desconexión en caliente, es decir, sin necesidad de apagar el equipo.

IDE:

Conectores IDE. El azul suele ser el IDE0 (primario). Es la conexión utilizada para los discos duros, con una tasa de transferencia máxima de 133 Mbps, lectores de CD, de DVD, re grabadoras de DVD y algún que otro periférico, como los lectores IOMEGA ZIP. 

Consisten en unos slot con 40 pines (normalmente 39 más uno libre de control de posición de la faja) en los que se insertan las fajas que comunican la placa base con estos periféricos.

FDD:

Conector FDD para disqueteras: Slot con 34 pines (normalmente 33 pines más uno libre de control de posición de la faja), que es el utilizado mediante una faja para conectar la disquetera.

USB: 

Conectores internos para USB. 

Consiste en una conexión de cuatro pines (aunque suelen ir por pares) para conectar dispositivos de expansión por USB a la placa base, tales como placas adicionales de USB, lectores de tarjetas, puertos USB frontales, etc.

Las placas actuales incorporan USB 2.0, con una tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (teóricos, en la práctica raramente se pasan de 300 Mbps).

Actualmente hay una amplísima gama de periféricos conectados por USB, que van desde teclados y ratones hasta modem, cámaras Web, lectores de memoria, MP3, discos y DVD externos, impresoras, etc. (prácticamente cualquier cosa que se pueda conectar al ordenador).

Una de las grandes ventajas de los puertos USB es que nos permiten conectar y desconectar periféricos en caliente, esto es, sin necesidad de apagar el ordenador, además de llevar alimentación (hasta 5v) a éstos.

Conectores para ventiladores (FAN): 

Son unos conectores, normalmente de 3 pines, aunque en el caso del CPU_FAN (conector del ventilador del procesador) están viniendo con cuatro pines), encargados de suministrar corriente a los ventiladores, tanto del disipador del microprocesador como ventiladores auxiliares de la caja.Suelen traer tres conectores, CPU_FAN, CHASIS_FAN y un tercero para otro ventilador. 

Además de suministrar corriente para los ventiladores, también controlan las rpm de estos, permitiendo a la placa base (cuando cuenta con esta tecnología) ajustar la velocidad del ventilador en función de las necesidades de refrigeración del momento.

CONEXIONES I/O: 

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

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

Estos conectores, en el formato estándar, son:

PS/2:

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

- USB: 

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

- RS-232: 

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

- PARALELO:

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

- Ethernet:

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

Algunos modelos de gama alta incorporan dos tarjetas Ethernet.

- Sonido: 

Igual que en el caso anterior. La calidad del sonido en placa base es cada vez mejor, lo que ha hecho que los principales fabricantes de tarjetas de sonido abandonen las gamas bajas de estas, centrándose en gamas media-alta y alta.

Chip de audio Realtek AC97.

El sonido que incorporan las placas base va desde el 5.1 de las placas de gama baja hasta las 8.1 de algunas de gama media-alta y alta. 

Utilizan el estándar AC97 (Audio Códec 97) de altacalidad y 16 ó 20 bit. Muchas de ellas incorporan salida digital. 

Los principales fabricantes de chip de sonido son Intel, Realtech, Via, SiS y Creative. 

http//www.monografias.com/trabajos3/tiposram/tiposram.shtml (definiciones)
http://web.ukonline.co.uk/b.gardner/mapinfo/simms.html (imagen simm)
http://www.tech-report.com/etc/2001q2/dimms/dimm-back.jpg (imagen dimm)
http://www.monografias.com/trabajos7/mopla/mopla.shtml#video (definiciones y tipos de video)
http://www.hayesmicro.com/Products/ product.htm (imagen MODEM)
http://www.mipagina.cantv.net/sicodigsa/