 |
| Tarjeta Madre |
Entonces de forma detallada que es una Tarjeta madre o Placa Base y cómo funciona esta.
(Arriba en la Imagen uno vemos como esta distribuida en sus diversos componentes.)
En la tarjeta madre iran conectados todos o casi todos los componentes que forma parte del computador, además será la encargada de establecer un bus de comunicación entre esos componentes como (CPU, RAM, tarjeta gráfica) y los periféricos instalados en ella (mouse, Teclado, pantalla, etc)
Su aspecto físico es el de un circuito electrónico de unas determinadas dimensiones en el que están instalados una serie de elementos como chips, condensadores, conectores de componentes y líneas de electricidad que en su conjunto forman la estructura de un ordenador.
A casi todas ellas se le deben instalar cuatro componentes básicos:
La fuente de alimentación (tambien llamada fuente de poder)
El procesador
La memoria RAM
Las unidades de almacenamiento
Las tarjetas madre o placas base que tienen diferentes formatos físicos que determinan las dimensiones físicas.
Estos son los siguientes formatos que podemos encontrar de Tarjetas Madres, la imagen es solo una referencia.
y cuentan por lo general con 8 slots para memoria RAM.
ATX Standard: Estas placas llevan en el mercado desde 1995 gracias a su implementación por parte de Intel. También son las más comunes que podemos encontrar. Sus dimensiones son de 305 x 244 mm aunque también hay algunas con dimensiones ligeramente diferentes. Eso sí, los agujeros para su colocación en los chasis deben estar ubicado
Este tipo de Tarjeta madre es la mas comun, por lo general disponen de 7 slots de expancion y 4 ranuras para instalación de ram.
Micro ATX: Las placas base con este formato tienen unas dimensiones de 244 x 244 mm, por lo que son bastante más pequeñas que las anteriores, en torno a un 25%. Estas placas al ser de un formato más pequeño están orientadas a equipos de trabajo en oficina, los cuales no necesitan tantas ranuras de expansión y además ocupan chasis más pequeños.
Entre sus posibilidades de expansión cuenta con un máximo de 5 slots de expansión, aunque lo normal son 3 y huecos de hasta 4 memorias RAM. Este tipo de placas necesitarán chasis compatibles con su fijación ya que la posición de los tornillos será distinta a las placas ATX
Mini ITX: Este es el formato de placas más pequeño disponible para equipos domésticos. Consta de unas dimensiones de 170 x 170 mm. Para su fijación consta de cuatro taladros que coinciden con los instalados para una placa ATX.
En estas placas podemos encontrar un solo slot de expansión destinado a la tarjeta gráfica y dos slots para memorias RAM
Ademas existen otro formato de Tarjetas Madre que no se suelen ver mucho en gamas medias o bajas ya que pertenecen a la gama premium. e igual hay algunas hechas a medida para ciertos equipos.
Que para los que tienen nociones de esto saben perfectamente que es pero vamos a ampliar el tema.
 |
| ChipSet |
Obiamente la imagen es un ejemplo, pero la forma y marca del lchip puede variar dependiendo de la empresa que lo diseña..
El chipset son un conjunto de circuitos integrados que están diseñados para establecer la comunicación entre el procesador y los demás componentes instalados en la placa base. Estos elementos pueden ser la memoria RAM, los discos duros, slots de expansión y puertos de entrada y salida.
Con la evolución de la tecnología de las placas base, estos chips están normalmente constituidos por un solo chip central. Además, estos chips están exclusivamente diseñados para un conjunto de procesadores o una determinada marca y para determinados módulos de memoria RAM. Esto hace necesario que al adquirir una placa base del mercado nos veamos obligados a comprar también un procesador y módulos de memorias RAM compatibles para ella.
En Mother Boards Antiguas puede ir integrado de dos maneras North Britge "Puente Norte" o South Bridge "Puente sur" y cada uno de estos tiene una tarea determinada.
¿Que hacen exactamente?
Puente norte: este chip está directamente unido al bus del procesador y tiene comunicación directa con éste y la memoria RAM. Este bus también se le llama Front Side Bus o (FSB) y es determinante en la velocidad y rendimiento de un equipo. Además de este también se encarga de la comunicación con los puertos PCI-Express, ya que estos son los que soportan los componentes de mayor velocidad como la placa base o las nuevas unidades de almacenamiento en estado sólido M.2 y PCI-E
Puente Sur: este chip está directamente conectado con el puente norte mediante el bus Directa Media Interface o (DMI). Este chip se encarga de las comunicaciones de los dispositivos de entrada y salida y de conectar estos con el puente norte. Por ejemplo, Discos duros SATA, USB, Fire Wire, tarjeta de red, AUDIO, etc.
En tarjetas madres modernas estos dos chips se han visto reducidos a uno ya que los nuevos procesadores integran dentro de ellos el controlador de memoria por lo que van directamente al Buss de la memoria RAM.
Digamos que el puente FSB está integrado dentro del procesador y el bus encargado del resto de dispositivos recibe el nombre de Plataform Controller Hub (PCH) sustituyendo el bus DMI.
Volviendo a los chipset, estos se diferencian en que dependiendo del procesador es el Chip, no hay un chip que soporte intel o amd, cada chipset esta especificamente diseñado ya sea para Intel o AMD.
El Socket o Socalo del Procesador.
 |
| Socket - Imagen de Referencia |
como se ve en la imagen, ambos socket son diferentes. se les conoce como PGA y LGA
- PGA (Pid Grid Array): en este zócalo existe un panel con agujeros para introducir dentro el microprocesador, el cual contará con pines de contacto para su inserción.
- LGA (Land Grid Array): en el zócalo se presenta una matriz de contactos chapados en oro que hacen contacto entre la placa base y el chip del procesador, el cual solamente tiene una superficie plana con puntos de contacto.
La tecnología de inserción se denomina ZIF (Zero Insertion Force) ya no el chip acopla perfectamente en el zócalo si necesidad de hacer fuerza en el proceso.
Al igual que ocurre con los procesadores, existen muchos tipos de zócalos para su instalación. Esto provoca que al comprar una placa base de una determinada arquitectura, sea necesario adquirir un procesador compatible con ella.
Además, cada placa base está diseñada para un fabricante de procesadores, por lo que, tanto el zócalo como el chipset deben ser compatibles con la marca en cuestión.
Slot de Memoria RAM
 |
| Slot de Memoria RAM |
Las Memorias tienen un Historial y se dividen en tipos y formas. aun que todas ellas pertenecen al estandar DRR.
Normalmente las nombramos como DDR, DDR2, DDR, DD4
siendo estas ultimas las mas actuales.
Normalmente las nombramos como DDR, DDR2, DDR, DD4
siendo estas ultimas las mas actuales.
 |
| Modulos DDR y sus diferentes tipos. A la Izq las de PC y a la der las de Laptop. |
Serán las ranuras que tienen la funcionalidad de ampliar el hardware instalado en nuestro equipo. En ellas se podrán instalar tarjetas gráficas, discos duros, tarjetas de red, tarjetas de sonido, etc.
 |
| PCI-e |
Si tenemos 32 enlaces, darán el máximo ancho de banda, o sea, 8 GB/s en cada dirección para PCIE 1.1. El usado de forma más común es el PCI-E x16 el cual proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. Un enlace simple es aproximadamente el doble de rápido que el enlace PCI normal. 8 enlaces tienen un ancho de banda comparable a la versión más rápida del bus AGP, que son los antiguos slots para tarjetas gráficas.
BIOS
El Bios por sus siglas Basic Input-Output System es una memoria de tipo ROM, EPROM o Flash-RAM que contiene información sobre la configuración de la placa base al más bajo nivel.
 |
| Imagen de Bios a la izq. versiones mas recientes. a la derecha la antigua. |
 |
| Chip de Bios con bateria |
Dentro de la BIOS también hay un chip de memoria llamado CMOS, con el programa que almacena en su interior, es capaz de inicializar todos los componentes físicos de la placa para poder arrancar el equipo. Además, se encarga de chequearlos en busca de errores o ausencia de dispositivos, por ejemplo, falta de RAM, CPU o Disco duro.
La memoria de la BIOS está continuamente alimentada mediante una pila. De esta forma cuando se apaga la máquina no se pierdan los datos y parámetros configurados en el ordenador. Si por algún caso esta pila se agota o nosotros la retiramos, la información de la BIOS se reinicia a los valores por defecto, pero nunca se pierden.
Tarjeta de Sonido y Tarjeta de Red
Son los chips encargados de procesar el sonido multimedia de nuestro equipo y la conexión de red. Sus chips están localizados cerca de los puertos de salida de la placa base y lo podemos identificar en muchas ocasiones por su distintivo de RealTek ya que este es fabricante de mucho de estos dispositivos integrados en la placa.
cabe destacar que tambien que no solo hay tarjetas de sonido integradas, tabien las hay de slot pci o usb y estas se pueden instalar facilmente.
Conectores IDE y Sata
Para conectar la Tarjeta madre con los dispositivos de almacenamiento (discos duros y lectoras) se ocupa los standar IDE o SATA (siendo este ultimo el mas actual.)
IDE - Integrated Drive Electronics estandar de conexión hasta hace bien poco, siendo últimamente desplazado por el interfaz SATA (Serial ATA).
IDE - Integrated Drive Electronics estandar de conexión hasta hace bien poco, siendo últimamente desplazado por el interfaz SATA (Serial ATA).
 |
| Imagen de Referencia |
La interfaz IDE se basaba en usar un cable plano y entrelazado (ver imagen) de conexión entre el componente y la unidad central o placa base, con 40 pins. Cada pin tenía una función asignada, siendo 15 bits de datos, los dos de los extremos servían para verificar que se había enchufado correctamente, y el resto para configurar diversos parámetros. El conector era un rectángulo plano en donde se insertaban los pins del disco duro por un extremo y de la placa en el otro, estando marcado con un código de colores cada lado para evitar confusiones y malas conexiones.
Algunos cables tenían 44 pins, siendo estos 4 adicionales para llevar la corriente al dispositivo, aunque solo se usaban en componentes muy pequeños que requerían poca energía. Otros tenían dos conectores, uno al principio para la placa base, otro en el medio para colocar un disco duro esclavo, y otro final para conectar al disco duro principal o maestro. Esto permitía a los ordenadores conectar más dispositivos de los permitidos inicialmente por la placa base, que solía traer una o dos conexiones para discos duros nada más.
Con el tiempo salieron más versiones, como la EIDE (enhanced IDE), que traía 80 pins, pero se mantuvo por comodidad el nombre de IDE para todas estas conexiones. En definitiva, hubo muchas versiones y mejoras desde su creación, pero siempre se intentó mantener la compatibilidad entre ellas.
Otra definición totalmente distinta de IDE es la que viene de las palabras Integrated Development Environment. En este contexto nos referimos a un conjunto de programas que usan una interfaz unica para todos ellos. Por ejemplo el propio Windows sería uno de estos programas, pues tiene múltiples accesorios que pueden ejecutarse desde su interfaz principal.
SATA
La interfaz o conector SATA es la evolución de la antigua interfaz IDE (Integrated Drive Electronics), también llamada PATA o Parallel Advanced Technologies Attachment. Esta antigua interfaz se caracterizaba por sus grandes conectores en los que existían hasta 80 hilos o cables físicos pegados entre ellos trabajando en paralelo con las limitaciones que esto conlleva.
Para superar la limitación de velocidad del conector PATA situada en 166 MB/s, en el año 2001 de la mano del grupo Serial ATA Working Group, nació una nueva interfaz llamada SATA (Serial-ATA) la cual abandonaba el estándar paralelo para proporcionar una conexión en serie de los dispositivos en el conectados.
SATA es una interfaz de transferencia de datos entre un dispositivo de almacenamiento o lector de CD/DVD y la placa base de un ordenador. Proporciona mayores velocidades que las antiguas interfaces y asegura una mejor optimización del flujo de datos debido principalmente a que existe un cable exclusivamente dedicado a cada unidad a él conectado. Además, proporciona otras ventanas como las siguientes:
Soporta mayores longitudes del cable, y además son mucho más pequeños
Cuenta con la capacidad de conexión en caliente, tal y como ocurre con los puertos USB
Es una interfaz estandarizada y que soportan todas las placas base del mercado
Velocidades de transmisión de conector SATA
Esta interfaz cuenta con distintas evoluciones en cuanto a la velocidad de trasmisión de datos.
SATA 1.0
Esta fue la primera versión que trabajaba a 1,5Gb/s de aquí la denominación de SATA 1,5 Gb/s. Con esta conexión podíamos alcanzar una velocidad real de 150 MB/s
SATA 2.0
En esta segunda versión velocidad se duplicó, alcanzando los 3Gb/s y una velocidad de 300MB/s. También se conoce como SATA 3Gb/s
SATA 3.0
Este es el estándar actualmente que implementan todos los discos duros con esta interfaz. En este caso velocidad de transmisión es de 6Gb/s que resultan de una velocidad máxima de 600 MB/s. se conoce como SATA 6Gb/s
Al igual qiue todos sus componentes, los medios de almacenamiento an evolucionado y cada vez la velocidad de transferencia entre dispositivos es mayor.
Conector M2
 |
| Puerto M2 y Dispositivo NVMe ssd acoplados. |
Es la evolucion de disco duro de nuestra pc, donde almacenaremos esclusivamente el sistema y programas. (claro no deja de ser un dispositivo de almacenamiento y podremos guardar otras cosas) pero la mayoria de tecnicos seguro me entienden.
M.2 es el nuevo estándar de comunicación destinado a sustituir a medio y corto plazo la conexión para unidades SSD SATA. Utiliza protocolos de comunicación tanto de SATA como de NVMe. M.2 está destinado exclusivamente a la instalación de unidades de almacenamiento de esta forma evitamos ocupar ranuras PCI-E. Este estándar no cuenta con la velocidad de PCI-E pero es muy superior al SATA.
 |
| Conector 21 pines |
Conectores de Alimentacion
En la tarjeta madre para alimentar tenemos este conector de 21 pines. este mismo estará presente en la mayoría de MB en el mercado. me ha tocado ver algunos exclusivos y difíciles de conseguir, pero es muy raro.
 |
| Conector ATX2 |
Al lado de el procesador siempre encontraremos este conector de 4(antiguo), 8 o 16 (4+6 )pines. depende de el modelo y gama de la tarjeta madre. y esta destinado esclusivamente a alimentar el procesador.
Conectores de Interfaz y Periféricos
Estos conectores son con los que la mayoria de los usuarios tienen contacto, van siempre por detrás del la Motherboard, aqui se podra conectar impresoras, mouse, teclados, altavoces, unidades de almacenamiento, etc. Podemos distinguir los siguientes tipos:
- PS/2: Existen dos puertos de este tipo, ya prácticamente en desuso. Tienen 6 pines y está destinados a conectar el teclado y el ratón. Ya prácticamente ningún teclado cuenta con este tipo de conector, por lo que son desplazados y sustituidos por USB
- USB (Universal Serial Bus): es el estándar de conexión serie más utilizado mundialmente. Este conector es plug and play, por lo que podemos conectar un dispositivo en caliente para que el sistema operativo lo reconozca inmediatamente. Además del intercambio de datos, también permite la alineación del periférico, por lo que es muy cómo y versátil. Actualmente existen cuatro versiones de este puerto, USB 1.1 con una velocidad de 12 Mb/s, USB 2.0 con 480 Mb/s, USB 3.0 con 4,8 Gb/s y
- USB 3.1 con 10 Gb/s FireWire: Es un estándar similar al USB, pero utilizado principalmente en américa. Tienen prácticamente las mismas funcionalidades que USB y cuenta con 4 versiones, siendo la más rápida la FireWire s3200 con 3,2 Gb/s
- HDMI o DisplayPort: Estos puertos existirán si la placa base cuenta con una tarjeta gráfica integrada. Es un estándar de comunicación multimedia digital que permite conectar dispositivos de video de alta definición. Por estos puertos viajan tanto la señal de vídeo como de audio por lo que son especialmente útiles. Actualmente han sustituido prácticamente en su totalidad al puerto VGA
- DVI y VGA: puertos para conectar pantalla antecesores del HDMI
- Ethernet: puerto destinado al conector RJ 45 de internet
- Jack 3,5”: Conector para dispositivos de salida o entrada de audio
Igualmente, dentro existen otros elementos de conexion y expancion.
- Puertos internos para USB: en la parte inferior de la placa base hay disponibles conectores para ampliar los puertos USB de nuestro equipo. Normalmente irán conectados los puertos USB disponibles en los chasis.
- Puertos internos de sonido: al igual que con los USB, la placa dispone de un puerto interno para conectar micrófono y altavoces procedentes de puertos dispuestos en el chasis.
- Relojes: para sincronizar todos los componentes internos, son necesarios una serie de relojes que trabajan a distintas frecuencias, según la que necesite cada componente. conectores de ventiladores: son conectores de 12V destinados a insertar ventiladores como el de la CPU o el chasis. Tienen 4 pines.
- Panel de arranque: son una serie de conectores de corriente en donde van conectados los botones del chasis que son los encargados de arrancar y resetear el sistema. También se conectarán los leds del disco duro y de encendido.
Con todos estos componentes, ya instalados y adaptados a determinados Setup de ordenador, nuestro equipo encendera en determinado orden.
El programa ubicado en la BIOS se encarga de chequear todos los dispositivos conectados a ella: CPU, RAM y Discos duros de forma básica. Si alguno de ellos falta, está roto o detecta otras anomalías, la placa base emitirá un código de error traducido en bips de sonidos o también mediante un código en un panel LED ubicado en esta.
Una vez está superada la etapa de verificación, el bus interno se carga de información procedente de las unidades de almacenamiento. Aquí intervienen tanto el puente sur (en caso de existir) y el puente norte.
Tras solicitar la información de discos duros, y dispositivos de entrada/salida y otros componentes, el puente norte se encarga de conectar el procesador con la memoria RAM. Esto se hace mediante el bus frontal o Front Side Bus (FSB). Este estará formado por 64 hilos o 64 + 64 en caso de implementar la tecnología de dual channel.
En cualquier caso, ya se encontrarán los datos del sistema operativo cargados en memoria para arrancar el equipo.
Simultáneamente el puente norte enviará las señales gráficas a la tarjeta gráfica, instalada en un slot CPI-E x16 directamente gestionado por él. O en su caso, conectará con la tarjeta gráfica instalada en la propia placa base. Esto se realiza por el bus FSB.
pasando todo esto es donde sucede la magia.
y de mi parte es todo amigos. espero que les haya gustado este pequeño viaje por el "como funciona una Tarjeta madre" para llevarnos a ese mundo informático donde diario tenemos contacto.
0 Post a Comment:
Publicar un comentario