placa base - IES Juan de la Cierva. Vélez

Fundamentos de Hardware. Placas base
PLACA BASE
ESQUELETO, ARMAZÓN, PLATAFORMA FÍSICA EN LA QUE SE CONECTAN TODOS LOS
DISPOSITIVOS QUE FORMAN EL EQUIPO
INTERCONECTA COMPONENTES Y LES PROPORCIONA HABITÁCULOS, LÍNEAS ELÉCTRICAS Y
SEÑALES DE CONTROL
ES EL 2º ELEMENTO A DECIDIR TRAS EL PROCESADOR
SU IMPORTANCIA RESIDE EN:


DETERMINA EL RENDIMIENTO: DEFINE LA VELOCIDAD DE LOS COMPONENTES QUE
INTEGRA, QUE A SU VEZ TIENEN DISTINTAS VELOCIDADES. DEBE SOLVENTAR EN LO
POSIBLE LOS CUELLOS DE BOTELLA
INTEROPERABILIDAD: DETERMINA QUÉ DISPOSITIVOS Y CUÁNTOS PUEDEN FORMAR
PARTE DEL EQUIPO
EL PC ES UNA ARQUITECTURA ABIERTA PERO HAY QUE TENER EN CUENTA QUE HAY
FABRICANTES QUE BUSCAN DELIBERADAMENTE LA INCOMPATIBILIDAD DE SUS
COMPONENTES
HAY QUE SABER DISTINGUIR:


QUÉ FORMA PARTE DE LA PROPIA PLACA
QUÉ ES LO QUE SE CONECTA A POSTERIORI
FORMAN PARTE DE LA PLACA:
1-ELEMENTOS PASIVOS:



LA PLACA DE CIRCUITO IMPRESO, DE ENTRE 4 Y 6 CAPAS DE FIBRA DE VIDRIO
INSENSIBLE AL CALOR
SOLDADURAS: HECHAS POR ROBOTS DE EXTREMA PRECISIÓN, LAS BUENAS SON
BRILLANTES, REGULARES Y REDONDAS
CONDENSADORES: ESTÁN EN LA CERCANÍA DE LOS CHIPS, FORMADOS POR UNA
LÁMINA METÁLICA ENROLLADA, SE MIDE LA CAPACITANCIA EN FARADIOS.
ESTABILIZAN LOS CAMBIOS BRUSCOS DE POTENCIA ENTORNO A LOS COMPONENTES
MÁS EXIGENTES, SOBRE TODO EL PROCESADOR
2- RELOJ Y MULTIPLICADORES Y DIVISORES:


EL RELOJ ES UN OSCILADOR DE CUARZO QUE EMITE PULSOS A PERIODICIDAD EXACTA
LOS MULTIPLICADORES ADAPTAN Y ESTABILIZAN LA SEÑAL PARA CIRCUITOS MÁS
RÁPIDOS. P.EJ. EL PROCESADOR, QUE ES DECENAS DE VECES MÁS RÁPIDO QUE LA
PLACA BASE
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3- CHIPSET:
ES EL CONJUNTO DE CIRCUITOS CONTROLADORES DE LAS COMUNICACIONES DE LA PLACA
BASE. DESPUÉS DEL PROCESADOR, OCUPAN LA MAYOR ÁREA.
HAY DOS TIPOS:


PUENTE NORTE (NORTHBRIDGE): CONTROLAN LOS ELEMENTOS QUE REQUIEREN
MAYOR VELOCIDAD. SON DE GRAN COMPLEJIDAD. CONECTAN EL MICRO CON LA
MEMORIA, LA TARJETA GRÁFICA, EL BUS FRONTAL DEL PROCESADOR Y EL PUENTE
SUR. PUEDE TENER SU PROPIO DISIPADOR DE CALOR
PUENTE SUR (SOUTHBRIDGE): COORDINA LOS DISPOSITIVOS DE BAJA VELOCIDAD:
PUERTOS PCI, USB, RELOJ EN TIEMPO REAL, Y OTROS DISPOSITIVOS. SE CONECTA AL
PUENTE NORTE
4- ZONA DEL PROCESADOR:

ZÓCALO DEL PROCESADOR
RANURA (A VECES TIENE VARIAS EN LAS PLACAS MADRE DE MULTIPROCESADORES) EN LA
CUAL SE INSERTA EL PROCESADOR Y QUE SE DENOMINA SOCKET DEL PROCESADOR O
RANURA.
O
O
RANURA: SE TRATA DE UN CONECTOR RECTANGULAR EN EL QUE SE INSERTA UN
PROCESADOR DE MANERA VERTICAL (EN PENTIUM II Y III).
SOCKET: ADEMÁS DE RESULTAR UN TÉRMINO GENERAL, TAMBIÉN SE REFIERE MÁS
ESPECÍFICAMENTE A UN CONECTOR CUADRADO CON MUCHOS CONECTORES
PEQUEÑOS EN LOS QUE SE INSERTA DIRECTAMENTE EL PROCESADOR.
EL PROCESADOR DEBE INSERTARSE CON SUAVIDAD PARA QUE NO SE DOBLE NINGUNA
CLAVIJA (EXISTEN CIENTOS DE ELLAS). PARA INSERTARLOS CON MAYOR FACILIDAD, SE HA
CREADO UN CONCEPTO LLAMADO ZIF (FUERZA DE INSERCIÓN NULA). LOS SOCKETS ZIF
POSEEN UNA PEQUEÑA PALANCA QUE, CUANDO SE LEVANTA, PERMITE INSERTAR EL
PROCESADOR SIN APLICAR PRESIÓN. AL BAJARSE, ÉSTA MANTIENE EL PROCESADOR EN SU
LUGAR.
EL PROCESADOR POSEE ALGÚN TIPO DE DISPOSITIVO INFALIBLE, CON LA FORMA DE UNA
ESQUINA CON MUESCAS O MARCAS COLORIDAS, QUE DEBEN SER ALINEADAS CON LAS
MARCAS RESPECTIVAS DEL SOCKET.
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DEPENDIENDO DE PARA QUÉ PROCESADOR ESTÉ DISEÑADA LA PLACA BASE, LOS ZÓCALOS
VARÍAN. VEAMOS ALGUNOS EJEMPLOS:
- ZÓCALO 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
CONECTAR CON EL PROCESADOR MEDIANTE CONTACTOS, EN VEZ DE MEDIANTE PINES, QUE
ERA LO NORMAL HASTA ESE MOMENTO.
- ZÓCALO 939
PARA AMD CON MEMORIAS DDR, DEL TIPO 939, CON 939 PINES. ESTE SOCKET ESTÁ YA
PRÁCTICAMENTE EXTINGUIDO.
- ZÓCALO AM2

REGULADOR DE VOLTAJE: CHIPS Y CONDENSADORES QUE CONTROLAN LA
ESTABILIZACIÓN ELÉCTRICA (HEMOS HABLADO ANTES DE ELLOS)
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5- BUSES:
UN BUS ES EL CONJUNTO DE CONEXIONES FÍSICAS (CABLES, PLACA DE CIRCUITO IMPRESO,
ETC.) QUE PUEDEN COMPARTIRSE CON MÚLTIPLES COMPONENTES DE HARDWARE PARA QUE
SE COMUNIQUEN ENTRE SÍ. HAY TODA UNA JERARQUÍA DE BUSES. AQUÍ NOS REFERIMOS AL
BUS DEL SISTEMA.
PARA QUE UN EQUIPO PUEDA USAR UN TIPO DE BUS, LA PLACA TIENE QUE IMPLEMENTAR EL
CONTROLADOR DE ESE BUS Y TENER LOS NIVELES ELECTRICOS ACORDES CON ESE BUS.
EL CONTROLADOR DEL BUS LOCAL TIENE DOS IMPLEMENTACIONES:
-
-
UNA DENTRO DEL PROCESADOR, VINCULADA A SU PATILLAJE, RESPONSABLE DE LA
SINCRONIZACIÓN, TEMPORALIZACIÓN Y LOS DIÁLOGOS, QUE SE DESCOMPONE A
NIVEL LÓGICO EN:
O BUS DE CONTROL
O BUS DE DATOS
O BUS DE DIRECCIONES
OTRA EN EL PUENTE NORTE: QUE RECEPCIONA ESTOS DIÁLOGOS Y LOS RECONDUCE
HACIA EL BUS DE MEMORIA, EL BUS AGP O LOS BUSES CON LOS PERIFÉRICOS
LA FRECUENCIA A LA QUE TRABAJA EL CONTROLADOR DEL BUS LOCAL EN LA PLACA BASE ES LA
QUE SE TOMA COMO REFERENCIA PARA LA PLACA BASE EN SU CONJUNTO
6- ZONA DE LA MEMORIA:
-
ZÓCALOS DE MEMORIA: DETERMINAN EL TAMAÑO MÁXIMO DE MEMORIA QUE
PODEMOS TENER
EN MUCHAS PLACAS SE EMPLEA LA TECNOLOGÍA DUAL CHANNEL, QUE CONSISTE EN
UN SEGUNDO CONTROLADOR DE MEMORIA EN EL PUENTE NORTE, LO QUE PERMITE
ACCEDER A DOS BANCOS DE MEMORIA A LA VEZ, INCREMENTANDO NOTABLEMENTE
LA VELOCIDAD DE COMUNICACIÓN DE LA MEMORIA. PARA QUE ESTO FUNCIONE,
ADEMÁS DE ESTAR IMPLEMENTADOS EN LA PLACA BASE, LOS MÓDULOS DEBEN SER
IGUALES, TANTO EN CAPACIDAD COMO EN DISEÑO Y A SER POSIBLE EN MARCA. SE
DISTINGUEN PORQUE, PARA 4 SLOT, DOS SON DEL MISMO COLOR Y LOS OTROS DOS
DE OTRO COLOR, DEBIÉNDOSE CUBRIR LOS BANCOS DEL MISMO COLOR.
-
CONTROLADOR DE MEMORIA: CHIPS FUNDAMENTALES QUE DIALOGAN CON EL
BANCO DE MEMORIA
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7- FIRMWARE: (HARDWARE+SOFTWARE)
-
-
-
BIOS (BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM): SE ALOJA EN UNA EEPROM (MEMORIA DE SÓLO
LECTURA, BORRABLE). CONTIENE EL CÓDIGO MÁQUINA DE TODAS LAS RUTINAS DE
SERVICIO PARA LAS INTERRUPCIONES DE E/S. SON MUY PRIMITIVAS, Y CUANDO SE
CARGA EL S.O. SON SUPLANTADAS. ES EL PROGRAMA QUE SE UTILIZA COMO INTERFAZ
ENTRE EL SISTEMA OPERATIVO Y LA PLACA MADRE. CONTIENE EL MENÚ DE SETUP.
LAS OPCIONES POR DEFECTO SON LAS QUE INDICA EL FABRICANTE Y SE ALMACENAN
EN LA CMOS.
RAM-CMOS: GUARDA LOS VALORES DE CONFIGURACIÓN. TIENE UNA PILA. GUARDA
HORA, FECHA DEL SISTEMA Y ALGUNAS CONFIGURACIONES ESENCIALES (COMO EL
NÚMERO DE PISTAS O SECTORES EN CADA DISCO DURO)
CONMUTADORES MANUALES Y JUMPERS: SON PINES VERTICALES QUE ESTABLECEN
PARÁMETROS DE CONFIGURACIÓN
PUNTOS PARA LA CONEXIÓN DE DISPOSITIVOS:
1-
ZÓCALOS DE EXPANSIÓN: PARA CONECTAR DISPOSITIVOS. HAY DIFERENTES TIPOS:
EISA Y VESA (EN DESUSO)
PCI/ISA, PCI EXPRESS: SON DE PROPÓSITO GENERAL:
AGP: PARA LA TARJETA GRÁFICA
AMR (AUDIO/MÓDEM RISER): PARA EL SONIDO Y EL MÓDEM
CNR (COMMUNICATION/NETWORK RISER): PARA TARJETA DE RED
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LOS TIPOS DE ZÓCALO QUEDAN DETERMINADOS POR EL CHIPSET, Y SU Nº POR EL FORMATO
DE LA PLACA. SON LA BASE PARA LA AMPLIACIÓN DE LAS CAPACIDADES DEL EQUIPO.
2-
CONECTORES DE ALIMENTACIÓN:
CADA VEZ HAY MÁS VENTILADORES EN LA PLACA BASE QUE SE CONECTAN AQUÍ, TAMBIÉN EL
PROCESADOR. ACTÚA COMO INTERMEDIARIA PARA ESTABILIZAR Y TAMBIÉN PARA
PROGRAMAR PARÁMETROS.
3-
CONECTORES EXTERNOS:
PUERTOS DE COMUNICACIÓN PARA:
-
RATÓN Y TECLADO
PUERTO SERIE MACHO (DB-9 Y DB-25)
PUERTO PARALELO HEMBRA (DB-25)
VGA
CONECTOR RJ45 (DENOMINADO LAN O PUERTO ETHERNET) QUE PERMITEN
CONECTAR EL ORDENADOR A UNA RED
CONECTORES INTEGRADOS DE TARJETA DE SONIDO:ALTAVOCES, E/S, JOYSTICK
USB
FACTOR DE FORMA DE LA PLACA MADRE (FORM FACTOR)
UN FORM FACTOR DEFINE CARACTERÍSTICAS MUY BÁSICAS COMO QUE DE UNA PLACA BASE
PARA QUE PUEDA INTEGRARSE EN EL RESTO DE LA COMPUTADORA, AL MENOS, FÍSICA Y
ELÉCTRICAMENTE. NATURALMENTE, ÉSTE NO ES SUFICIENTE PARA GARANTIZAR LA
INTERCONEXIÓN DE DOS COMPONENTES, PERO ES EL MÍNIMO NECESARIO. LAS
CARACTERÍSTICAS DEFINIDAS EN UN FORM FACTOR SON:
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




LA FORMA DE LA PLACA BASE: CUADRADA O RECTANGULAR.
SUS DIMENSIONES FÍSICAS EXACTAS: ANCHO Y LARGO.
LA POSICIÓN DE LOS ANCLAJES ( TORNILLOS).
LAS ÁREAS DONDE SE SITÚAN CIERTOS COMPONENTES. EN CONCRETO, LAS RANURAS
DE EXPANSIÓN Y LOS CONECTORES DE LA PARTE TRASERA
LAS CONEXIONES ELÉCTRICAS DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN, ES DECIR, CUANTOS
CABLES REQUIERE LA PLACA BASE DE LA FUENTE DE ALIMENTACIÓN, SUS VOLTAJES Y
SU FUNCIÓN.
VEAMOS ALGUNOS DE LOS MÁS POPULARES:

AT MINIATURA/AT TAMAÑO COMPLETO ES UN FORMATO QUE UTILIZABAN LOS
PRIMEROS ORDENADORES CON PROCESADORES 386 Y 486

ATX: EL FORMATO ATX ES UNA ACTUALIZACIÓN DEL AT MINIATURA. ESTABA
DISEÑADO PARA MEJORAR LA FACILIDAD DE USO. LA UNIDAD DE CONEXIÓN DE LAS
PLACAS MADRE ATX ESTÁ DISEÑADA PARA FACILITAR LA CONEXIÓN DE PERIFÉRICOS
VEAMOS UNA PLACA CON SLOT PARA EL MICROPROCESADOR:
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Y UNA CON ZÓCALO EN LA PLACA:
Y UN MODELO MÁS ACTUAL CON UN APARATOSO SISTEMA DE DISIPACIÓN TÉRMICA:
DISTRIBUCIÓN DE LOS COMPONENTES EN UNA PLACA BTX ACTUAL:
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
BTX: EL FORMATO BTX (TECNOLOGÍA BALANCEADA EXTENDIDA), RESPALDADO POR LA
MARCA INTEL, AUNQUE NO ESTÁ TENIENDO MUCHO ÉXITO, ES UN FORMATO
DISEÑADO PARA MEJORAR TANTO LA DISPOSICIÓN DE COMPONENTES COMO LA
CIRCULACIÓN DE AIRE, LA ACÚSTICA Y LA DISIPACIÓN DEL CALOR. LOS CONECTORES
INTERNOS SE SITÚAN EN PARALELO, EN EL SENTIDO DE LA CIRCULACIÓN DEL AIRE. DE
ESTA MANERA, EL MICROPROCESADOR ESTÁ UBICADO CERCA DE LA ENTRADA DE
VENTILACIÓN.

ITX: EL FORMATO ITX (TECNOLOGÍA DE INFORMACIÓN EXTENDIDA), RESPALDADO POR
VIA, ES UN FORMATO MUY COMPACTO DISEÑADO PARA CONFIGURACIONES EN
MINIATURA COMO LO SON LAS MINI-PC.
LA TABLA QUE SE MUESTRA A CONTINUACIÓN RESUME LAS CARACTERÍSTICAS ALGUNOS DE
LOS DISTINTOS FACTORES DE FORMA.
Factor de forma Dimensiones Ranuras
ATX
305 x 244 mm AGP/6 PCI
microATX
305 x 244 mm AGP/3 PCI
FlexATX
229 x 191 mm AGP/2 PCI
Mini ATX
284 x 208 mm AGP/4 PCI
Mini ITX
170 x 244 mm 1 PCI
Nano ITX
120 x 244 mm 1 MiniPCI
BTX
325 x 267 mm
7
microBTX
264 x 267 mm
4
picoBTX
203 x 267 mm
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FABRICANTES DE PLACAS
HAY MUCHOS FABRICANTES QUE SE REPARTEN EL MERCADO DE LAS PLACAS. ASUS, GIGABYTE
Y MSI SON LOS PRINCIPALES. INTEL HA ANUNCIADO A PRINCIPIOS DE AÑO QUE ABANDONA EL
MERCADO DE LAS PLACAS BASE.
VIDEOS EDUCATIVOS
SE RECOMIENDA A MODO DE AMPLIACIÓN Y COMPLEMENTARIEDAD, EL VISIONADO DE LOS
SIGUIENTES VÍDEOS:
PLACAS BASE-DE LAS ANTIGUAS A LAS MODERNAS:
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PARTE 1
PARTE 2
PARTE 3
PARTE 4
PLACAS BASE- MONTAJE DEL PC:
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PARTE 1
PARTE 2
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