La tarjeta madre debe
realizar básicamente las siguientes tareas:
Conexión física.
Administración, control y distribución de energía eléctrica.
Comunicación de datos.
Temporización.
Sincronismo.
Control y monitoreo.
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 tarjeta madre:
Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una
alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes e
intensidades necesarios para su
funcionamiento.
Las ranuras de memoria RAM, en número de 2 a 6
en las placas base comunes.
El chipset: una serie
de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre
los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, tarjeta
unidad de almacenamiento secundario, etc.).
Se divide en dos secciones, el puente y el puente sur El primero
gestiona la interconexión entre el microprocesador, la memoria RAM y
la unidad de procesamiento grafico;
y el segundo entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento,
como los discos duros o las unidades de disco óptico. Las nuevas
líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador
de memoria en el interior del procesador además de que estas tardan en
degradarse aproximadamente de 100 a 200 años.
El reloj: regula la velocidad
de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los
periféricos internos.
La CMOS: una pequeña memoria que preserva
cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora),
mientras el equipo no está alimentado por
electricidad.
La pila de la CMOS: proporciona la
electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último
no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas.
La BIOS: un programa registrado en
una memoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace
tiempo se emplean memorias flash). Este programa es específico de la placa
base y se encarga de la interfaz de bajo
nivel entre el microprocesador y algunos periféricos. Recupera,
y después ejecuta, las instrucciones del MBR (máster boot record), o registradas en un disco duro o
SDD, cuando arranca el sistema operativo. Actualmente los ordenadores modernos
sustituyen el MBR por el GPT y la BIOS por extensible firmware
interface.
El bus (también llamado bus
interno o en inglés front
side bus'): conecta el microprocesador al chipset,
está cayendo en desuso frente a
HyperTransport y Quickpath.
El bus de memoria conecta el chipset a la memoria temporal.
El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el
microprocesador a los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión.
Los conectores de entrada/salida que cumplen
normalmente con la norma PC 99: estos conectores incluyen:
Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas
interfaces tienden a desaparecer a favor del USB.
Los puertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos.
Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de
antiguas impresoras.
Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo para conectar periféricos
recientes.
Los conectores RJ45, para conectarse a
una red informática del monitor de la computadora.
Los conectores IDE o serial
ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como discos
duros, unidades de estado solido y unidades de disco óptico.
Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales
como altavoces o micrófonos.
Las ranuras de expansión: se trata de
receptáculos que pueden acoger tarjetas de expansión (estas tarjetas
se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un
ordenador; por ejemplo, una tarjeta grafica se puede añadir a un ordenador para
mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos ISA
(interfaz antigua),PCI (en inglés Peripheral Component Interconnect), AGP (en
inglés Accelerated
Graphics Port)
y, los más recientes, PCI sprex.
Placa multiprocesador:
Este tipo de placa base puede acoger a
varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas
base multiprocesador tienen varios zócalos demicroprocesador, lo que les permite conectar varios microprocesadores
físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de doble nucleo).
Tipos de tarjetas madres:
La mayoría de las placas de PC vendidas
después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:
Las placas base para
procesadores ADM:
Slot
A duron, Athlon
Socket A duron,Atlon ,Atlon XP sempron
Socket 745,Atlon 64,mobile Athlon
64,semprom ,turión
Socket 939,Athlon 64,Athlon FX, Athlon
X2,sempron,opteron
Socket 940,opteron y Athlon 64 FX
Socket AM2,Athlon 64,Athlon FX,
AthlonX2,sempron,phenom
Socket f opteron
Socket AM2 + Athlon 64, Athlon
64, Athlon x2, sempron, phenom
Socket AM3, phenom 2 x2/x3/x4/x6.
Socket AM3 + sempron, Athlon x2/x3/x4,phenom
2 x2/x3/x4/x6, FX X4/X6/X8.
Las placas base para procesadores INTEL:
Socket 7: pentium 1, pentium MMX
Slot 1: pentium 2, pentium 3,celeron
Socket 370:penntium 3, celeron
Socket 423: pentium 4
Socket 478:pentium 4, celeron
Socket 775: pentium
4, celeron, pentium D (doble núcleo), core
2 Duo, core 2 Quad,core 2 Extreme, xeon
Socket 603 xeon
Socket 604 xeon
Socket 771 xeon
LGA 1366, Intel core
i7, xeon (Nehalem)
LGA 1146, Intel core i3, Intel core
i5, Intel core i7(Nehalem)
LGA 2011, Intel core i7(Sandy Bridge)
LGA 1145, Intel core i7,intel core i5 y
Intel core i3 (Sandy Bridge)
Formatos:
Las
tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las
contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han
establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen
la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por
ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y
las características de los conectores.
Con los años, varias normas
se fueron imponiendo:
XT:
es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en 1983. En
este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de
papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado.
1984 AT 305 × 305 mm ( IBM)
Baby AT: 216 × 330 mm
AT:
uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm),
definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera
extensa de 1985 a 1995.
1995
ATX 305 × 244 mm (INTEL)
Micro ATX: 244 × 244 mm
Flex ATX: 229 × 191 mm
Mini
ATX: 284 × 208 mm
ATX:
creado por un grupo liderado por INTEL, en 1995 introdujo las conexiones
exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de 20 pines para
la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas variantes, que
incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño.
2001 ITX 215 × 195 mm (VIA)
Mini ITX: 170 × 170 mm
Nano ITX: 120 × 120 mm
Pico ITX: 100 × 72 mm
ITX: con rasgos procedentes de las
especificaciones micro ATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la
integración en placa base del mayor número posible de componentes, además de la
inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo
innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP.
2005 [BTX] 325 × 267 mm (INTEL)
Micro BTX: 264 × 267 mm
Pico BTX: 203 × 267 mm
Regular BTX: 325 × 267 mm
BTX: retirada en muy poco tiempo por la falta
de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente
de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y
refrigeración, como evolución de la ATX.
2007 DTX 248 × 203 mm (ADM)
Mini-DTX: 170 × 203 mm
Full-DTX: 243 × 203 mm
DTX: destinadas a PCs de pequeño formato.
Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de
2x2.
Escoger la correcta puede
ser difícil ya que existen miles. Estos son los elementos que se deben
considerar:
Procesador:
Este es el cerebro del computador. Dependiendo del tipo
de procesador y su velocidad se obtendrá acuerdo un mejor o
peor rendimiento.
Memoria
cache: La memoria cache forma parte de la tarjeta madre y del
procesador (Hay dos tipos) y se utiliza para acceder rápidamente a
la información que utiliza el procesador.
Tarjetas madres actuales:
Complementos de las nuevas tarjetas:
Estándar BTX: En el año 2004 se presenta al mercado el nuevo formato BTX, con la idea
de balancear el apartado térmico y acústico y la performance del sistema,
además es diseñado teniendo en cuenta tecnologías emergentes como PCI Express,
USB 2.0 y Serial
ATA.
La principal mejora de este estándar es la ubicación estratégica de los
componentes principales (procesador, chipset y controlador gráfico) para que
sean ventilados con el mismo y único cooler presente en el motherboard, lo que
hace innecesario el uso de ventilación adicional dentro del gabinete y reduce a
tan sólo un ventilador dentro de la placa base, esto conlleva dos grandes
ventajas: reducción de ruido y de consumo.
Esta innovación es conocida como in-line airflow (corriente de aire en línea) y también ayuda a disminuir la reducción de ruido generado por la forma en que el flujo de aire circula por el interior del sistema.
Todavía es muy difícil ver este tipo de mother boards y gabinetes en el mercado, pero se estima que en la próxima década el estándar BTX dé el gran salto para empezar a llegar al público masivo.
Esta innovación es conocida como in-line airflow (corriente de aire en línea) y también ayuda a disminuir la reducción de ruido generado por la forma en que el flujo de aire circula por el interior del sistema.
Todavía es muy difícil ver este tipo de mother boards y gabinetes en el mercado, pero se estima que en la próxima década el estándar BTX dé el gran salto para empezar a llegar al público masivo.
serial ATA II: En la actualidad, los
fabricantes de placas madre van disminuyendo la cantidad de puertos IDE (P-ATA)
y van dándole cada vez más lugar a los Serial-ATA y Serial-ATA II.
S-ATA II es compatible con los anteriores discos S-ATA I y tiene una velocidad
de transferencia de 300 MB/s y ya está presente en los mother boards desde
finales del año 2004, en la práctica no obtiene resultados sorprendentes frente
a Serial-ATA I, aunque introduce novedades con respecto su antecesora, como la
tecnología NCQ (Native Command Queuing) que mejora la transferencia de datos
gracias a la ordenación de paquetes que se envían hacia la controladora de
disco mediante prioridades.
Las grandes ventajas de S-ATA I y II con respecto a los antiguos dispositivos Parallel-ATA son la velocidad de transferencia máxima de 150 y 300 MB/s respectivamente, la propiedad de ser Hot Plug (se pueden enchufar o quitar discos con la PC funcionando), el largo de los cables puede ser de hasta un metro, menor consumo eléctrico y además, los cables son más angostos, lo que mejora la circulación del aire y disminuye la radiación electromagnética.
Las grandes ventajas de S-ATA I y II con respecto a los antiguos dispositivos Parallel-ATA son la velocidad de transferencia máxima de 150 y 300 MB/s respectivamente, la propiedad de ser Hot Plug (se pueden enchufar o quitar discos con la PC funcionando), el largo de los cables puede ser de hasta un metro, menor consumo eléctrico y además, los cables son más angostos, lo que mejora la circulación del aire y disminuye la radiación electromagnética.
RAID: Performance o
seguridad: Últimamente
en la mayoría de las placas base podemos ver dos o cuatro conectores S-ATA
dedicados especialmente al soporte de RAID (Redundant Array of Independent
Disks o conjunto redundante de discos independientes).
Este sistema permite conectar varios discos en simultáneo para logar mayor rendimiento, mayor seguridad o ¡ambas! Estos métodos se categorizan por números o niveles, siendo
Este sistema permite conectar varios discos en simultáneo para logar mayor rendimiento, mayor seguridad o ¡ambas! Estos métodos se categorizan por números o niveles, siendo
los más utilizados RAID 0, RAID 1, RAID 2 y RAID 3.
RAID 0: Ofrece mayor rendimiento, ya que se utilizan dos
discos, pero en Windows éstos suman su capacidad para conformar una sola unidad
y cada archivo es almacenado en fragmentos que se reparten entre los dos
discos. De esta forma, cuando el sistema necesita leer un dato, los dos discos
cooperan en esa tarea, y el tiempo de respuesta es significativamente menor. Es
ideal para acelerar la lectura de discos y es aprovechado por usuarios
hogareños y gamers. Se conoce a este método como striping, por el segmentado de
archivos.
RAID 1:
Este nivel utiliza dos discos donde almacena una copia de cada archivo en ambos discos y se lo conoce como “espejado”. Es más seguro, ya que genera un backup en tiempo real en el otro disco y ante una pérdida de información no necesita reconstruir datos, ya que el segundo disco contiene la misma estructura de archivos que el principal.
Este nivel utiliza dos discos donde almacena una copia de cada archivo en ambos discos y se lo conoce como “espejado”. Es más seguro, ya que genera un backup en tiempo real en el otro disco y ante una pérdida de información no necesita reconstruir datos, ya que el segundo disco contiene la misma estructura de archivos que el principal.
RAID 2-3:
En este método se congregan más discos para formar un conjunto, y por lo tanto obtener tolerancia a fallas múltiples. Se utiliza corrección de errores ECC para RAID 2 y paridad para RAID 3. Suele utilizarse en servidores web, de correo y de archivos.
En este método se congregan más discos para formar un conjunto, y por lo tanto obtener tolerancia a fallas múltiples. Se utiliza corrección de errores ECC para RAID 2 y paridad para RAID 3. Suele utilizarse en servidores web, de correo y de archivos.
Entre Otros Como :
PCI Express 1.0 y 2.0
SLI y Cross Fire: Gráficos en paralelo
USB 3.0
UWB
e-SATA
Memoria DDR2 y DDR3
Dual Channel
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