sábado, 20 de octubre de 2012

La Placa Base de un Ordenador


 (Articulo publicado el 28/08/2.012)

Esta vez nos meteremos de lleno en la Placa Base o Placa Madre ("MotherBoard") para enseñaros las diferentes partes de que constan y los conectores que hay en ellas.Las fotos no son de la misma placa,he hecho fotos de diferentes placas para que veais las diferencias,pues los tipos de Placas Base varian mucho unas de las otras e incluso nos podemos encontrar que dos placas con las mismas características tienen la colocación de sus componentes al revés.

Foto de una Placa Base tal como la vemos en el ordenador sin los componentes auxiliares:


En el mundo de la informática nos podemos encontrar varios tipos,marcados por un éstandar internacional,éstos están basados en el tipo de alimentación y conectores usados.

Tipos de Alimentación:
-AT= En ordenadores antiguos tipo 80186 y para "Pentium II" o "AMD K6-2"
-AT-X= En ordenadores para "Pentium III" o "AMD-K7",hasta "Pentium IV"
          incluso la generacion de Doble Núcleo ( "Dual-Core")
-EAT-X= En los ordenadores actuales,para CPU de doble,triple y cuádruple    
            núcleo.
-IT-X= En Ordenadores para CPU de 6 núcleos.

También encontramos los tipos según el tamaño:
- Servidor ( Servidores para Red,sea interna o internet)
- AT,AT-X  o EAT-X ( tamaño para PC de Sobremesa,tienen el tamaño más grande y características muy amplias,son placas con muchas prestaciones y muy versátiles,con un gran rendimiento)
- Mini (AT,AT-X,EAT-X.Placa para PC de sobremesa y Terminales de oficina,placa limitada para PC's que no necesitan muchas prestaciones,limitadas si queremos cambiar algún componente,usadas en los antiguos Pc's portátiles, pues muchas de éstas llevan un Chip Gráfico incorporado,llamado GPU,que hace la función también de Chipset )
- Micro ( AT,AT-X,EAT-X,para PC Terminales,que están conectados a un Servidor,careciendo éstos incluso de Disco Duro,Pórtatiles,Notebooks y los llamados "Tablets".Se pueden modificar muy poco,siendo quizás la menos versátil de todas las placas.

Volviendo a los formatos AT,AT-X y EATX
Lo más frecuente es que nos encontremos los tipos AT-X y EAT-X,que explicaré de forma más extensa en cuando nos ocupemos de la Fuente de Alimentación,incluyendo el formato antiguo AT.
Estos formatos son porque inicialmente los "Chips" iban a 5 y 12 Voltios,pero con los años esos "Chips" se han hecho cada vez más pequeños y utilizan menos energía pudiendo hacer el mismo trabajo,además que en un PC cada vez se incorporan más elementos.Actualmente podemos encontrar elementos auxiliares como una LAN o un Chip de Sonido internos,por no olvidarse de los USB,imprescindibles actualmente.
Ante tal variedad de fabricantes y de diferentes "arquitecturas",pues una Placa Base,como cualquier placa electrónica,lleva un diseño como si se tratara de un edificio,se tuvo que hacer un éstandar para todos,pues si en los inicios del ordenador doméstico y profesional cada fabricante aportaba sus propias piezas y los compradores tenían que comprar su ordenador montado y programado,esto complicaba mucho las cosas a la hora de pedir recambios e incluso en el precio final,que era deshorbitado.
De ahí que el que se impuso fué el sistema "PC" llamado "Personal Computer" o "Ordenador Personal",aunque no fuera el tipo de máquina más efectiva,pero con este sistema podemos hacer o modificar la máquina según nuestras necesidades de una forma muy amplia y no está sujeta a las limitaciones que tendria por ejemplo un "Mac",que está sujeto a unas especificaciones,aunque sea mucho mejor máquina un "Mac" que un "PC",siendo muy superior el primero con respecto al segundo.
Evidentemente,el "PC" también es,porque así se amplia tanto la variedad de componentes que hace un mercado mucho más lucrativo que otra clase de ordenadores ya hechos de fábrica y no resulta tan rentable.
Cuando compramos una caja de ordenador,ésta nos viene en uno de los formatos tipo AT,AT-X o EAT-X,esto nos indica el tipo de Placa Base que cabe en dicha caja de aluminio,pues estas siglas también nos indican las medidas de las Placas Base,pues de diferentes cajas hay tantas como variedad de  componentes en un PC.

Centrémonos sobre la Placa Base,ya que es la que manda en un ordenador,mucho más que la propia CPU.
Las diferentes partes que consta una Placa Base son:

-Alimentación
-BIOS
-Batería Interna
-Chipset: - Northbridge
               - SouthBridge
-Controladora de Puertos IDE,Floppy,ATA o P-ATA y S-ATA ( II ) y RAID
-Controladora de puertos PCI y de Periféricos
-Chips Auxiliares: - LAN
                         - Códec Audio
                         - G.P.U.
-Conectores,Zócalos y Ranuras de Expansión

 Alimentación:


En la foto vemos los componentes que repartirán y regularán la energía suministrada por la Fuente de Alimentación,distribuyéndola y filtrándola por la placa base hasta llegar a los componentes que hay conectados en ella.
Consta de transistores MOS-FET de potencia,bobinas para filtraje y conversión y Condensadores Electrolíticos para filtrado de el voltaje y almacenaje de la corriente electricas.

Bios:
                

La BIOS es quién controla la Placa Base,es una memoria del tipo CMOS,basado en transistores de Entrada/Salida que funciona mediante pulsos eléctricos.
Van programadas con una variación del antiguo S.O "BASIC",que era a 8 bits,esta variación que funciona a 16 bits e incluso a 32 bits son los sistemas EPROM Y EEPROM actuales,estos S.O se utilizan para dar instrucciones básicas.
En la BIOS se almacenan todos los parámetros de la Placa Base y los componentes que hay conectados en ella y ésta es la encargada de decirle al S.O. de nuestro ordenador (Windows,Linux,etc...) que hay conectado y sus características,aparte de cosas tan básicas como la hora y la fecha.
Si la BIOS no existiera,tendíamos que decirle al S.O. cada vez que encendiéramos el PC que es lo que tenemos dentro.
También la BIOS chequea la Placa Base y sus componentes,así si hay algún problema en alguno de ellos o nos avisa mediante un mensaje,unos pitidos o
simplemente no arranca el PC,protegiendo siempre la Placa Base ante cualquier eventualidad,ya que es el elemento más importante.

Batería:



Aunque parezca dificil de creer,los ordenadores necesitan esta pequeña batería,todos llevan una éstandar,del tipo CR2032,que son de Litio a 3,2 Voltios.Esta batería de larga duración sirve para mantener la memoria de la BIOS.Cuando se gasta no es que se borre toda la información de dicho Chip,si no que si hemos cambiado algún parámetro de la BIOS,éste se borrará y la BIOS volverá a los parámetros de fábrica.
Cuando metemos mano a la BIOS sin tener conocimiento y el PC no arranca o arranca mal,siempre podemos quitar la batería y volverla a poner minutos después,con el PC desenchufado,claro.Y así se habrán borrado todos los errores que hayamos cometido,todos si no han sido graves.
También junto a ésta encontraremos un "Jumper" ( puente ) 



Apunte: El Jumper de la foto corresponde a otro conector,pero sirve para explicar este simple componente.
En el Jumper,que puede ser de cualquier color,para limpiar la memoria de la BIOS,vendrá descrito de la siguiente forma: "CLEAR CMOS".
También apuntar que cuando la batería se gasta la fecha y horas cambian frecuentemente,atrasándose el PC como si de un reloj de pulsera se tratara.
Entonces es cuando deberemos cambiar la batería,pues cuando ésta se agota el PC simplemente no se encenderá.
Evidentemente,si no sabemos hacerlo,habrá que ir al técnico de turno.Añadir que todo lo que concierne a la BIOS es extremadamente delicado y aunque creamos que sabemos nunca,bajo ningún concepto debemos tocar este componente,ni su software,pues toda la Placa Base depende de la BIOS.

Chipset:

Antes sólo había uno que hacía todo el trabajo,pero en los ordenadores desde hace mucho tiempo hay dos: El "NorthBridge" ("Puente Norte") y el "SouthBridge" ("Puente Sur"),estas dos denominaciones son porque se divide el trabajo de manejar la Placa Base entre un Chipset principal y uno de secundario.
El NorthBridge se encarga de controlar a la CPU,la memoria RAM,la Tarjeta Gráfica y la comunicación entre éstos,mediante unas "Frecuencias de Reloj",
que son unas frecuencias especificas.A la vez controla y se comunica con su homólogo el SouthBridge.
El SouthBridge controla  y se comunica con los Chips o Circuitos Integrados que se encargan de los puertos dónde van las Tarjetas Auxiliares,de los puertos dónde van los Discos Duros,Disketteras y CD's o DVD's,aparte de
los controladores de la LAN y de los periféricos,el teclado y el ratón.
Para una mejor comprensión he aquí un esquema de una Placa Base dibujado,
los nombres de los Circuitos Integrados o Chips han sido borrados para no
delatar al fabricante:



( Esquema de una Placa Base,fabricante:Gigabyte,en un Ordenador propiedad del autor de dicho artículo.)

He aquí la foto de un NorthBridge:



Y la de el SouthBridge:


Para simplificar un poco,los Circuitos Integrados encargados de controlar los periféricos,las tarjetas auxiliares,el Audio o la LAN,los incluyo en el esquema pues da una mejor idea de su función que ponerlos en fotografia.
Todos ellos hacen una función específica,pues su nombre ya indica dicha función siendo controlados por el SouthBriddge

Y ahora dónde va cada cosa en un PC...

Una Placa Base aparte de componentes,también va llena de ranuras,algunas
incluso han impuesto la moda de ir llenas de colores,todo muy "fashión", aunque parezca un concurso de pasarela de Milán,no es así.Muchos fabricantes se han apuntado en colorear los conectores para que sepamos dónde va cada cosa,para que hasta un niño pequeño pueda montar un ordenador,tarea poco recomendable para personas de tan corta edad.
"Al lío",como diría más de uno/a,he aquí una serie de fotografías que indican dónde va cada cosa,por orden de montaje:

C P U :
El zócalo será del tamaño según la CPU admitida,aunque hay sólo dos fabricantes actualmente,las compañías Intel y A.M.D.,no todas las CPU valdrán.Depende de el año y el tipo de CPU que queramos poner en la Placa Base.
En la foto tenemos como ejemplo un zócalo para CPU AMD de 939 contactos:


En la siguiente foto un zócalo para CPU INTEL,LGA de 775 contactos:


Memoria RAM:

Lo mismo pasa con la memoria RAM,según de que año sean.En las memorias mas antiguas estos zócalos tenían dos dientes,en cambio con las actuales sólo tienen un diente,esto es para que nos sirva de guía a la hora de insertar los módulos de RAM

Las Ranuras de la foto son concretamente del tipo DDR.


CONECTORES PARA DISCO DURO,CD Y DVD:

TIPO IDE,ATA O P-ATA:

En estos conectores van unos cables planos de 44 u 88 contactos,depende de el año en que esté construido el PC y de los Discos Duros o si utilizamos Grabadoras o simples Lectoras de CD/DVD

TIPO S-ATA y S-ATA II:



Los Conectores Son iguales los S-ATA,que los S-ATA II actuales en la forma,
la diferencia estará en la frecuencia,pues los S-ATA II actuales operan con una frecuencia superior a los antiguos,aunque podemos conectar a una placa S-ATA un Disco Duro que sea S-ATA II y viceversa,aunque tendremos pérdida de velocidad a la hora de leer o grabar datos. 


CONECTOR DISKETTERA 3' 1/2 ( FLOPPY DISK ):


He puesto a la vieja diskettera,porque aún llevan las placas actuales este conector,en un portátil es evidente que no lo llevará pues no cabe.
La Diskettera era imprescindible hasta hace pocos años,pero si necesitamos arrancar un Sistema Operativo,este elemento siempre nos sacará del apuro.

A.G.P. ( Acelerated Graphics Pocessor ) -Tarjeta Gráfica:

Este conector que se quedó en desuso aún se utiliza en PC de bajo costo y podemos encontrar Tarjetas Gráficas para este tipo de ordenadores.
Como veis en la fotografía va marcada una velocidad,esta era 2X/4X/8X,a la hora de instalar una Gráfica tendremos que tener en cuenta este dato pues si
la Gráfica tiene más velocidad que lo que soporta la Placa Base,corremos el riesgo de quemar dicha Placa Base.Un ejemplo:No podemos poner una Gráfica 8X,si el zócalo sólo admite 2X.Aunque una Gráfica 2X puede ir en un zócalo 8X

PCI-Express x16 -Tarjeta gáfica:






Este conector es el que se utiliza actualmente para las Tarjetas Gáficas,como
he puesto x 16 en el título es porque este multiplicador es el doble que su antecesora A.G.P.,ya que las gráficas actuales utilizan el Doble Núcleo o más,igual que una CPU,tal como viene explicado en un artículo anterior.
Si nuestro PC viene con más de un zócalo de este tipo,tendremos que tener en cuenta que no todos son x16,si no que sólo uno vendrá con este multiplicador,los restantes serán siempre inferiores.Salvo las placas específicas para jugar,pues éstas se utilizan para conectar mas de dos Tarjetas Gráficas para jugar a juegos que necesitan mucho rendimiento de imagen,pero normalmente este no será nuestro caso,pues el coste de una placa de este tipo y el conjunto de Gráficas nos valen dos o tres Pc's de los normales.

PCI-TARJETAS AUXILIARES:





Aquí irán las Tarjetas Auxiliares,tales como la Tarjeta de Sonido,la de TV,tarjetas de Expansión de USB y multitud de tipos de Tarjetas o Placas Auxiliares.Aunque una Placa Base puede llevar multitud de accesorios,tales como el Sonido o la Red incorporadas,con estos conectores le ahorraremos trabajo y así nuestra Placa Base podrá controlar mejor todos los elementos del PC

PANEL FRONTAL ( LUCES y BOTONES ):


Con ellos arrancamos el PC y los LED nos indican si el Disco Duro trabaja o si el PC está encendido,también va el altavoz,que nos indicará con pitidos si el arranque es normal o si hay algún problema en nuestro PC.
Hay que estar muy atento a la hora de conectar estos simples elementos,pues
si lo conectamos mal el PC no arrancará o el altavoz puede oirse como si al propio PC le diera una taquicardia.

 ALIMENTACIÓN(ES):



Aquí es dónde conectaremos la Fuente de Alimentación a la Placa Base,un montón de tensiones (voltajes) para todos los elementos que van conectados a dicha placa.Tendremos que tener en cuenta si nuestra placa lleva un conector como el de la foto de 20 contactos que era el formato antiguo o 24 contactos que es el formato actual,ya que una Fuente con 20 contactos no podrá ir en un Placa Base con 24 contactos.
Aunque las Fuentes actuales pueden funcionar en una Placa Base antigua de 20 contactos.

PANEL TRASERO:

Estos conectores que van soldados directamente es dónde conectaremos el teclado,el ratón,la impresora,el router y el resto de elementos externos que tienen que funcionar con el PC.

Para finalizar haré un apartado de los diferentes conectores y cables aparte pues los diferentes tipos de conectores y su uso son tan extensos que resultaría un lio para el/la lector/a,ya que en este artículo se explica cómo es una pieza en concreto de un ordenador.
Así que con la ilusión de ir aclarando poco a poco este mundo de la informática me despido hasta el próximo articulo...un saludo. 

(Artículo re-editado el 21-10-2012)

3 comentarios:

  1. me a gustad mucho tu manera de explicar y enseñar
    muchas gracias

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  2. Muchisimas gracias,Carmen.Siento no haber contestado antes,pero no me encontraba con ánimos.
    La verdad es que he estado desconectado y este Blog lo deje de lado por cuestiones personales.Pero gracias a los que os pasais por aqui y vuestras palabras,hacen que poco a poco haya decidido arrancarlo de nuevo.

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