Download Tema_placa_base
Document related concepts
no text concepts found
Transcript
La placa base. 1. El factor de forma El factor de forma define características muy básicas de la placa base para que esta pueda integrarse en el ordenador, al menos física y eléctricamente. Entre las características definidas en el factor de forma destacan: la forma, las dimensiones, la posición de los anclajes y las conexiones eléctricas. Existen unos 20 factores de forma de placa base, de los que desta can especialmente los que se explican a continuación: 1.1. Factor de forma ATX Una placa ATX tiene un tamaño de 305 x 244 mm y se sirve de una fuente de alimentación que tiene el mismo factor de forma, ATX. El conector de corriente suele ser de 20 o 24 gines. De este han derivado otros factores de forma como el Micro ATX o el EATX. 1.2. Factor de forma Micro ATX (µATX) Este factor se creó para ser compatible con ATX, por lo que los puntos de anclaje de las placas µATX coinciden con algunos de los usados en las placas ATX y el panel lateral (/0) es idéntico. Sin embargo, sus dimensiones son menores: 244 x 244 mm. Por esta razón, las placas µATX pueden instalarse en cajas ATX ya que, además, utilizan los mismos conectores para la alimentación de corriente. 1.3. Factor de forma BTX Surgió como una evolución del formato ATX, pero en la práctica son factores de forma incompatibles, salvo en la fuente de alimentación, ya que ambas placas pueden utilizar la misma. Existen además factores derivados de BTX más peque ños: µBTX (264 x 266 mm) y pBTX (203 x 266 mm). La lista de factores de forma crece inevitablemente debido a la evolución tecnológica. En la actualidad, podemos observarlo especial mente en el campo de los dispositivos portátiles: PDA, teléfonos móviles, etc. La estructura de la placa base La placa base es un circuito impreso donde se conectan todos los componentes necesarios para que el ordenador funcione. Ya hemos visto que el tamaño y la organización en una placa obede cen a su factor de forma y que existen diversos factores de forma. Sin embargo, la mayoría de las placas base deberán contar con las siguientes partes: Socket: es el lugar donde se aloja el microprocesador. Suele ubicarse paralelo a los bordes de la placa, pero en ciertos factores de forma (como BTX) aparece transversal. El socket es específico para cada microprocesador, es decir, cada socket admite una determinada gama de microprocesadores. Chipset: es el conjunto que forman los chips puente norte y puente sur. Su cometido es auxiliar al microprocesador en el control de los componentes de la placa base. El puente norte es fácilmente identificable por estar cubierto por un disipador y ubicarse junto al socket. BIOS: es un módulo de memoria que se presenta ensamblado en la placa y muchas veces incluso inte grado. Contiene un programa llamado BIOS que da nombre a esta memoria y cuya función es gestionar el arranque del ordenador. Zócalos de memoria: es la zona donde van insertados los módulos de memoria. La cantidad y el tipo de zócalos depende del modelo de placa. Antigua mente podían convivir zócalos diferentes, pero en la actualidad todos los zócalos son del mismo tipo de memoria. Buses de expansión: también llamados «slots». En ellos se insertan tarjetas de todo tipo (gráfica, de sonido, de red, USB, etc.) para aumentar las prestaciones del equipo. Existen distintos slots atendiendo, sobre todo, al tipo de tarjeta que reciben y a su velocidad. Conectores: los hay de muy diversa índole. Quizás el más característico es el conector de corriente, donde se conecta la fuente de alimentación. Existen, además, conectores para unidades de disco o para puertos de expansión. Pila: es una parte especial de la placa base. Se trata de una pila de botón similar a la que utilizan los relojes de pulsera. Su función es mantener la información que se aloja en la BIOS, ya que esta memoria precisa de alimentación eléctrica. Algunas placas, especial mente las de ordenadores portátiles, no la llevan. 3. El socket El socket es el lugar de la placa donde se aloja el microprocesador. Existe una gran variedad de sockets en cuanto al número y al tipo de conexiones. A efectos ilustrativos, el número de conectores va ría entre 40 y 1.366. El socket dispone de unos puntos guía que permiten a quien monta el microprocesador colocarlo de forma correcta sobre él, ya que tienen forma cuadrada. Por regla general, las conexiones del socket no son completas y en alguno de sus extremos carece de conectores. Esto permite orientar el microprocesador, que tiene que entrar en el socket limpiamente y sin esfuerzo. En algunos casos la plataforma plástica del socket hace muesca en esos extremos para evitar que se encaje. Para fijar el microprocesador al socket se utiliza una horquilla. Cuando la horquilla está levantada el socket está «abierto». Una vez se ha colocado el microprocesador en el socket, se baja la h orquilla y se ancla en el seguro. Al bajarla horquilla, la plataforma plástica se des - plaza apenas 1 mm, aprisionando los conectores del microprocesa dor y evitando que se separe. Este dispositivo de horquilla a veces es sustituido por una rosca o por un deslizador. Alrededor del socket suele localizarse una serie de orificios para la instalación de los dispositivos de refrigeración del microprocesador. El socket es específico del microprocesador, aunque un mismo socket puede albergar diferentes microprocesadores. Esta compatibilidad se da entre microprocesadores del mismo fabricante. Al respecto, encontramos dos variantes: Intel ® y AMD ® , que son las dos principales marcas de microprocesadores. Los sockets para modelos de Intel son exclusivos para estos y no admiten microprocesadores de AMD. Lo mismo sucede para sockets de modelos de AMD. Los principales sockets para estas dos marcas y su correspondencia con sus principales microprocesadores la podemos ver en la siguiente tabla. 4. El chípset La principal función del chipset es auxiliar al microprocesador en el control de los componentes de la placa base. Se dice que el chip-set es la médula espinal del ordenador. El concepto de chipset no engloba todos los circuitos integrados de la placa base, sino los dos más importantes, el puente norte y el puente sur: 4.1. El puente norte Se puede decir que es el más importante de los dos o, por lo menos, el que más carga de trabajo soporta. Por esta razón es por lo que suele estar cubierto con un disipador. Está muy próximo al microprocesador (al norte de la placa, de ahí su nombre), al que está muy ligado. Gestiona tres vías con el microprocesador: La memoria RAM. La tarjeta gráfica. El puente sur. 4.2. El puente sur Controla el resto de los dispositivos. Su comunicación con el microprocesador pasa, como ya hemos dicho, por el puente norte. Su ubicación en la placa es variable, pero habitualmente está en el extremo opuesto del microprocesador y cercano a los slots de expansión. En algunas ocasiones, el puente sur también está cubierto con un disipador. 5. la BIOS La BIOS es un chip de memoria del tipo CMOS que permite modificar parte de su contenido. Viene configurada de fábrica con los valores de la placa base por defecto. Sin embargo, esos valores podrán ser modificados por el usuario según sus necesidades. Su ubicación en la placa base no es fija. Suele identificarse fácilmente por medio de una pegatina plateada del fabricante, pero no siempre es así. Los principales fabricantes de BIOS son Award y AMI. Award fabrica dos modelos: AwardBIOS y PhoenixBIOS; AMI fabrica AMIBIOS (para referirnos a estos tipos de BIOS verás que se suele emplear el nombre de estas marcas). Estos fabricantes venden sus modelos a los fabricantes de plac as base (ASUS, AsRock, Gigabyte, Intel, etc.) excepto a IBM, que cuenta con su propio modelo de BIOS (IBM-BIOS). La BIOS cuenta con una configuración básica cuando sale de fábrica y con otra optimizada cuando se integra en la placa base (que depende de los componentes que contiene la placa). Estas configuraciones no son, en principio, modificables. Existe, sin embargo, otra información en la BIOS que es modificable y que se mantiene almacenada en el chip gracias a una fuente de energía. Esta fuente suele ser la pila de la placa base y/o un acumulador de corriente que se encuentra integrado en la placa base. Para devolver al chip la configuración que traía de fábrica se le aísla de la alimentación eléctrica durante unos segundos. 6. Los zócalos de memoria Los zócalos de memoria son las ranuras de la placa donde se alojan los módulos de memoria. Han existido varios formatos de zócalos, pero el actual es el DIMM. El zócalo DIMM existe en tres formatos distintos que tienen la misma dimensión, pero albergan tipos de memoria diferentes: DIMM 240 contactos: para memoria DDR2 y DDR3. DIMM 184 contactos: para memoria DDR. DIMM 168 contactos: para memoria SDR. Existe una versión compactada de los zócalos DIMM llamada SO-DIMM que es la típica de los ordenadores portátiles y otros dispositivos como PDA e incluso impresoras. Su tamaño es aproxi madamente la mitad de un zócalo DIMM convencional. Dependiendo del tipo de memoria que reciban, encontramos di versas variantes: SO-DIMM 204 contactos: para memoria DDR3. SO-DIMM 200 contactos: para memoria DDR y DDR2. SO-DIMM 144 contactos: para memoria SDR. SO-DIMM 100 contactos: su uso también está relegado a ciertos dispositivos. SO-DIMM 72 contactos: son especiales de dispositivos que preci san una memoria auxiliar, como impresoras, tarjetas de vídeo, etc. Cada zócalo dispone de dos lengüetas de eyección que sirven para expulsar el módulo del zócalo o para atraparlo a él, según su posición. En zócalos antiguos, o incluso en los de ordenadores portátiles, en lugar de lengüetas hay dos grapas flexibles que según estén presionadas o no actúan como expulsoras o como seguro ante el módulo de memoria. 7. Los buses de expansión Hablamos en la Unidad de Trabajo anterior sobre los tipos de bu ses que existían y dijimos que el bus de expansión se encargaba de conectar la parte principal del ordenador con dispositivos adicio nales. Estos dispositivos suelen ser tarjetas de expansión que, como hemos dicho, se acoplan en la placa base a través de los bus es de expansión, más comúnmente conocidos como slots de expansión. 7.1. La gama ISA El primer bus por excelencia fue el ISA. De hecho, perduró durante casi dos décadas. Su versión normal es de 16 bits (AT), pero también ha existido en la versión de 8 bits (XT) y en la versión extendida de 32 bits (EISA). Los slots eran bastante grandes (de unos 15 cm) e incluso podían ampliarse más haciendo uso de un slot adicional orientado a la tarjeta gráfica llamado VESA. 7.2. La gama PCI La solución tanto a ISA como a VESA fue el slot PCI. Aunque convivió durante unos años con estos slots, fue relegándolos hasta convertirse en el dominante. En la tabla pueden observarse los principales tipos de slot PCI, en función del ancho de banda y de su voltaje. Estas versiones corresponden a diferentes estándares. El más actual (PCI 3.0) corresponde a 32 bits y funciona a 3,3 V. Su expansión ha soportado varios estándares y han surgido varian tes que todavía siguen en uso, como las MiniPC o las PCMCIA, muy usadas en ordenadores portátiles. La variante del slot PO en aspecto gráfi co se llama AGP FI slot AGP funciona a 32 bits pero tiene mejoras adicionales orientadas al rendimiento de la tarjeta gráfica. La velocidad base del bus AGP es de 66 MHz. Se indica este dato porque es frecuente observar distintas versiones de AGP acompañadas de un índice multiplicador : x1, x2, x4 o x8, en alusión a esta velocidad. Estas versiones no se distinguen físicamente. Las diferencias físicas tienen más que ver con los modelos y los voltajes a los que operan, tal y como puede apreciarse en la figura. Por sus características, solo puede haber un slot AGP por placa. Suele identificarse muy bien por ser de color marrón y encontrarse ligeramente desplazado hacia el centro de la placa respecto del resto de slots. Este bus se ha relegado por la aparición del slot PCI-Express. 7.3. La gama PCI-Express El slot PCI-Express, que también puede encontrarse como PCI-E (pero nunca PC¡-X), es la evolución del slot PCI. Hereda la nomenclatura del AGP, y así podemos encontrarlo en x1, x2, x4, x8, x12, x16 y x32, siendo en este caso la velocidad del bus de 133 MHz (el doble que la AGP). De todas las variantes, las más comunes son x1, x4 y x16. Este slot no solo se limita a los equipos de sobremesa sino que también puede encontrarse en equipos portátiles. Supone una mejora muy sustancial respecto a los otros slots, llegando a tasas de transferencia hasta cinco veces mayores que la mejor AGP. Por esta razón su uso está especialmente orientado a las tarjetas gráficas. 8. Los conectores internos de la placa Vamos a analizar los conectores que podemos encontrarnos en el circuito de la placa, sin incluir el panel lateral de la misma, que dejaremos para otra ocasión. 8.1. El conector de corriente El conector más característico y elemental de la placa base es el de corriente. Su nombre específico es conector ATX de corriente o Molex Mini-Fit Jr., en alusión al fabricante y al modelo de fuente de alimentación, respectivamente. Este conector es de 20 pines aunque en placas modernas, con mayores requerimientos eléctricos, se suele encontrar un conector de 24 pines o (junto al conector de 20 pines) una extensión de 4 pines, que proporciona 12 V en lugar de los 5 V genéricos. Algunas placas disponen de conectores de corriente auxiliares. Otro conector de corriente típico es el del ventilador. La importancia de una buena refrigeración del equipo ha provocado que en las placas más modernas aparezcan tres o más conectores para ventiladores adicionales. 8.2. El conector IDE o PATA (parallel ATA) Otro conector que en algunas placas modernas ya empieza a ausentarse es el puerto IDE, también llamado ATA Paralelo o simplemente PATA. Este puerto es el utilizado para conectar las unidades de almacenamiento masivo (disco duro, CD, DVD y disquetera). Típicamente han existido dos modelos de puertos IDE en la placa: el puerto IDE de 34 pines para la disquetera (llamado FDD) y el puerto IDE de 40 pines para el resto de unidades (disco duro, CD y DVD). Este puerto, que funciona a 16 bits, trabaja a velocidades de hasta 133 MBps (como un slot PC] de 32 bits). 8.3. El conector de SATA (Serial ATA) Otra modalidad de puerto ATA es el ATA Serie, también conocido como SATA. Este puerto ha evolucionado dando lugar al SATA-2 y, muy recientemente, al SATA-3. Como se puede observar en la gráfica, las velocidades que se consiguen con este tipo de puertos son hasta 50 veces mejores que con el puerto IDE. 8.4. Los conectores de extensión Hay conectores de la placa base q ue no se presentan con carcasa sino con una base plástica coloreada y un nombre descriptivo serigrafiado al lado. Por regla general, estos conectores hacen las funciones de los slots para componentes adicionales o tarjetas que no los utilizan. Un ejemplo típico pueden ser los conectores externos adicionales USB, MM o Firewir e. En cada placa el número y tipo de estos conectores es variable. No obstante, todas las placas tienen una agrupación de pines conocida como conectores del panel frontal. Los conectores del panel frontal reciben las conexiones de los pul sadores y testigos colocados en la parte frontal de la caja, de ahí su nombre. Por regla general, estos conectores son: Botón de encendido. Botón de reset (si existe). Testigo (LED) de encendido. Testigo (LED) de actividad en disco duro. Altavoz interno del equipo (si existe). La configuración de los conectores del panel frontal varía de unos modelos de placa a otros. Los modelos antiguos no establecían ninguna distinción entre los conectores, por lo que era indispensable consultar el manual de usuario de la placa para conocer su colocación correcta. En la actualidad, los conectores se diferencian bastante bien, ya que tienen su base plástica coloreada y cuentan con una leyenda serigrafiada al lado para conocer el jumper que les corresponde. 8.5. Los jumpers de configuración. Un jumper es un elemento plástico con interior metálico cuyo co metido es conectar de forma no definitiva dos pines. Es habitual personalizar ciertas configuraciones de la placa base mediante jumpers. Para hacerlo hay que consultar previamente el manual de la placa. Un uso típico ha sido el reseteo de la BIOS, aunque existen otras configuraciones más avanzadas como pueden ser el voltaje o la velocidad del procesador.