El primer componente de un ordenador es la placa madre(también denominada "placa base"). La placa madre es elconcentrador que se utiliza para conectar todos loscomponentes esenciales del ordenador.

INTRODUCCIÓN A LAS PLACAS MADRE

Como su nombre lo indica, la placa madre funciona como unaplaca "materna", que toma la forma de un gran circuitoimpreso con conectores para tarjetas de expansión, módulosde memoria, el procesador, etc.

CARACTERÍSTICAS DE LA TARJETA MADRE

Existen muchas maneras de describir una placa madre, en especial.

• Factor de forma • Chipset • Tipo de socket para procesador utilizado • Conectores de entrada y salida

El término factor de forma (en inglés <em>formfactor</em>) normalmente se utiliza para hacerreferencia a la geometría, las dimensiones, la disposicióny los requisitos eléctricos de la placa madre. Para fabricarplacas madres que se puedan utilizar en diferentescarcasas de marcas diversas, se han desarrollado algunosestándares:

FACTOR DE FORMA DE LA PLACA MADRE

• AT miniatura/AT tamaño completo es un formatoque utilizaban los primeros ordenadores con procesadores386 y 486. Este formato fue reemplazado por el formatoATX, cuya forma favorecía una mejor circulación de aire yfacilitaba a la vez el acceso a los componentes.

• ATX: El formato ATX es una actualización del AT miniatura.Estaba diseñado para mejorar la facilidad de uso. La unidadde conexión de las placas madre ATX está diseñada parafacilitar la conexión de periféricos (por ejemplo, losconectores IDE están ubicados cerca de los discos). De estamanera, los componentes de la placa madre están dispuestosen paralelo. Esta disposición garantiza una mejorrefrigeración.

• ATX estándar: Tradicionalmente, el formato del estándarATX es de 305 x 244 mm. Incluye un conector AGP y 6conectores PCI.

• Micro-ATX: El formato microATX resulta una actualizaciónde ATX, que posee las mismas ventajas en un formato máspequeño (244 x 244 mm), a un menor costo. El Micro-ATXincluye un conector AGP y 3 conectores PCI.

• Flex-ATX: FlexATX es una expansión del microATX, que ofrece asu vez una mayor flexibilidad para los fabricantes a la hora dediseñar sus ordenadores. Incluye un conector AGP y 2 conectoresPCI.

• Mini-ATX: El miniATX surge como una alternativa compacta alformato microATX (284 x 208 mm) e incluye a su vez, un conectorAGP y 4 conectoresPCI en lugar de los 3 del microATX. Fuediseñado principalmente para mini-PC (ordenadores barebone).

• BTX: El formato BTX (Tecnología Balanceada Extendida),respaldado por la marca Intel, es un formato diseñado para mejorartanto la disposición de componentes como la circulación de aire, laacústica y la disipación del calor. Los distintos conectores (ranurasde memoria, ranuras de expansión) se hallan distribuidos enparalelo, en el sentido de la circulación del aire. De esta manera, elmicroprocesador está ubicado al final de la carcasa, cerca de laentrada de aeración, donde el aire resulta más fresco. El cable dealimentación del BTX es el mismo que el de la fuente dealimentación del ATX.

EL ESTÁNDAR BTX DEFINE TRES FORMATOS:

• BTX estándar, con dimensiones estándar de 325 x 267mm.• micro-BTX, con dimensiones reducidas (264 x 267 mm).• pico-BTX, con dimensiones extremadamente reducidas(203 x 267 mm).

• ITX: el formato ITX (Tecnología de Información Extendida),respaldado por Via, es un formato muy compacto diseñadopara configuraciones en miniatura como lo son las mini-PC.

EXISTEN DOS TIPOS DE FORMATOS ITX PRINCIPALES:

• Mini-ITX, con dimensiones pequeñas (170 x 170 mm) y una ranura PCI;

• Nano-ITX, con dimensiones muy pequeñas (120 x 120 mm)y una ranura miniPCI. Por esta razón, la elección de la placamadre y su factor de forma dependen de la elección de lacarcasa. La tabla que se muestra a continuación resume lascaracterísticas de los distintos factores de forma.

Factor de forma Dimensiones Ranuras

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 1

COMPONENTES INTEGRADOS

La placa madre contiene un cierto número de componentesintegrados, lo que significa a su vez que éstos se hallanintegrados a su circuito impreso:

• El chipset, un circuito que controla la mayoría de los recursos(incluso la interfaz de bus con el procesador, la memoria ocultay la memoria de acceso aleatorio, las tarjetas de expansión,etc.),

• El reloj y la pila CMOS,• El BIOS,• El bus del sistema y el bus de expansión.

De esta manera, las placas madre recientes incluyen, por logeneral, numerosos dispositivos multimedia y de redintegrados que pueden ser desactivados si es necesario:

• Tarjeta de red integrada;• Tarjeta gráfica integrada;• Tarjeta de sonido integrada;• Controladores de discos duros actualizados.

EL CHIPSET

El chipset: es un circuito electrónico cuya función consiste encoordinar la transferencia de datos entre los distintoscomponentes del ordenador (incluso el procesador y lamemoria). Teniendo en cuenta que el chipset está integrado ala placa madre, resulta de suma importancia elegir una placamadre que incluya un chipset reciente para maximizar lacapacidad de actualización del ordenador.

Algunos chipsets pueden incluir un chip de gráficos o de audio,lo que significa que no es necesario instalar una tarjeta gráficao de sonido. Sin embargo, en algunos casos se recomiendadesactivarlas (cuando esto sea posible) en la configuración delBIOS e instalar tarjetas de expansión de alta calidad en lasranuras apropiadas.

EL RELOJ Y LA PILA CMOS

El reloj en tiempo real (o RTC) es un circuito cuya funciónes la de sincronizar las señales del sistema. Está constituidopor un cristal que, cuando vibra, emite pulsos (denominadospulsos de temporizador) para mantener los elementos delsistema funcionando al mismo tiempo. La frecuencia deltemporizador (expresada en MHz) no es más que el númerode veces que el cristal vibra por segundo, es decir, el númerode pulsos de temporizador por segundo. Cuanto más alta seala frecuencia, mayor será la cantidad de información que elsistema pueda procesar.

Cuando se apaga el ordenador, la fuente de alimentacióndeja inmediatamente de proporcionar electricidad a la placamadre. Al encender nuevamente el ordenador, el sistemacontinúa en hora. Un circuito electrónico denominado CMOS(Semiconductor de óxido metálico complementario), tambiénllamado BIOS CMOS, conserva algunos datos del sistema,como la hora, la fecha del sistema y algunas configuracionesesenciales del sistema.

El CMOS se alimenta de manera continua gracias a una pila(pila tipo botón) o bien a una pila ubicada en la placa madre.La información sobre el hardware en el ordenador (como elnúmero de pistas o sectores en cada disco duro) sealmacena directamente en el CMOS. Como el CMOS es untipo de almacenamiento lento, en algunos casos, ciertossistemas suelen proceder al copiado del contenido del CMOSen la memoria RAM (almacenamiento rápido); el término"memoria shadow" se utiliza para describir este proceso decopiado de información en la memoria RAM.

El "semiconductor de óxido metálico complementario" es unatecnología de fabricación de transistores, la última de unaextensa lista que incluye a su vez la TTL (lógica transistor-transistor), el TTLS (lógica transistor-transistor Schottky)(más rápido) o el NMOS (Semiconductor de óxido metálicode canal negativo) y el PMOS (Semiconductor de óxidometálico de canal positivo).

El CMOS permite la ejecución de numerosos canalescomplementarios en un solo chip. A diferencia de TTL oTTLS, el CMOS es mucho más lento, pero reducenotoriamente el consumo de energía; esta es la razón porla que se utiliza como reloj de ordenadores alimentados apilas. A veces, el término CMOS se utiliza erróneamentepara hacer referencia a los relojes de ordenadores.

Cuando la hora del ordenador se reinicia de maneracontinua o si el reloj se atrasa, generalmente sólo debecambiarse la pila.

El BIOS

El BIOS (Sistema básico de entrada y salida) es el programa quese utiliza como interfaz entre el sistema operativo y la placamadre. El BIOS puede almacenarse en la memoria ROM (de sólolectura, que se puede escribir únicamente) y utiliza los datosalmacenados en el CMOS para buscar la configuración delhardware del sistema.

El BIOS se puede configurar por medio de una interfaz (llamadaConfiguración del BIOS), a la que se accede al iniciarse elordenador presionando una tecla (por lo general, la tecla Supr.En realidad, la configuración del BIOS se utiliza sólo comointerfaz para configuración; los datos se almacenan en el CMOS.Para obtener más información, se aconseja consultar el manualde su placa madre). 20

SOCKET DEL PROCESADOR

El procesador (también denominado microprocesador) no esmás que el cerebro del ordenador. Ejecuta programas a partir deun conjunto de instrucciones. El procesador se caracteriza por sufrecuencia, es decir la velocidad con la cual ejecuta las distintasinstrucciones. Esto significa que un procesador de 800 MHzpuede realizar 800 millones de operaciones por segundo.

La placa madre posee una ranura (a veces tiene varias en lasplacas madre de multiprocesadores) en la cual se inserta elprocesador y que se denomina socket del procesador oranura.

• Ranura: Se trata de un conector rectangular en el que seinserta un procesador de manera vertical.

• Socket: Además de resultar un término general, también serefiere más específicamente a un conector cuadrado con muchosconectores pequeños en los que se inserta directamente elprocesador.

Dentro de estos dos grandes grupos, se utilizan diferentesversiones, según del tipo de procesador. Más allá del tipo desocket o ranura que se utilice, es esencial que el procesador seinerte 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 inserciónnula). Los sockets ZIF poseen una pequeña palanca que,cuando se levanta, permite insertar el procesador sin aplicarpresión. Al bajarse, ésta mantiene el procesador en su lugar.

Por lo general, el procesador posee algún tipo de dispositivoinfalible con la forma de una esquina con muescas o marcascoloridas, que deben ser alineadas con las marcas respectivasdel socket.

Dado que el procesador emite calor, se hace necesariodisiparlo afín de evitar que los circuitos se derritan. Esta es larazón por la que generalmente se monta sobre un disipadortérmico (también llamado ventilador o radiador), hecho deun metal conductor del calor (cobre o aluminio) a fin deampliar la superficie de transferencia de temperatura delprocesador. El disipador térmico incluye una base en contactocon el procesador y aletas para aumentar la superficie detransferencia de calor. Por lo general, el enfriador estáacompañado de un ventilador para mejorar la circulación deaire y la transferencia de calor. La unidad también incluye unventilador que expulsa el aire caliente de la carcasa, dejandoentrar el aire fresco del exterior.

CONECTORES DE LA RAM

La RAM (Memoria de acceso aleatorio) se utiliza paraalmacenar datos mientras se ejecuta el ordenador; sinembargo, los contenidos se eliminan al apagarse o reiniciarseel ordenador, a diferencia de los dispositivos dealmacenamiento masivo como los discos duros, quemantienen la información de manera segura, incluso cuando elordenador se encuentra apagado. Esta es la razón por la quela memoria RAM se conoce como "volátil".

Entonces, ¿por qué debería uno utilizar la RAM, cuandolos discos duros cuestan menos y posen una capacidadde almacenamiento similar?

La respuesta es que la RAM es extremadamente rápida acomparación de los dispositivos de almacenamiento masivocomo los discos duros. Tiene un tiempo de respuesta dealrededor de unas docenas de nanosegundos (cerca de 70por DRAM, 60 por EDO RAM y 10 por SDRAM; sólo 6 ns porDDR SDRAM) a diferencia de unos pocos milisegundos en losdiscos duros.

La memoria RAM se presenta en forma de módulos que seconectan en los conectores de la placa madre.

RANURAS DE EXPANSIÓN

Las Ranuras de expansión son compartimientos en los quese puede insertar tarjetas de expansión. Éstas son tarjetasque ofrecen nuevas capacidades o mejoras en el rendimientodel ordenador. Existen varios tipos de ranuras:

• Ranuras ISA (Arquitectura estándar industrial): permiteninsertar ranuras ISA. Las más lentas las de 16 bits.• Ranuras VLB (Bus Local Vesa): este bus se utilizaba parainstalar tarjetas gráficas.

• Ranuras PCI (Interconexión de componentes periféricos):se utilizan para conectar tarjetas PCI, que son mucho másrápidas que las tarjetas ISA y se ejecutan a 32 bits.• Ranura AGP (Puerto gráfico acelerado): es un puerto rápidopara tarjetas gráficas.

• Ranuras PCI Express (Interconexión de componentesperiféricos rápida): es una arquitectura de bus más rápidaque los buses AGP y PCI.

• Ranura AMR (Elevador de audio/módem): este tipo deranuras se utiliza para conectar tarjetas miniaturaconstruidas para PC.

LOS CONECTORES DE ENTRADA Y SALIDA.

La placa madre contiene un cierto número de conectores deentrada/salida reagrupados en el panel trasero.

La mayoría de las placas madre tienen los siguientesconectores:

• Un puerto serial que permite conectar periféricos antiguos.• Un puerto paralelo para conectar impresoras antiguas.• Puertos USB (1.1 de baja velocidad o 2.0 de alta velocidad)que permiten conectar periféricos más recientes.

• Conector RJ45 (denominado LAN o puerto Ethernet) quepermiten conectar el ordenador a una red. Corresponde auna tarjeta de red integrada a la placa madre;

• Conector VGA (denominado SUB-D15) que permitenconectar el monitor. Este conector interactúa con la tarjetagráfica integrada;

• Conectores de audio (línea de entrada, línea de salida ymicrófono), que permiten conectar altavoces, o bien unsistema de sonido de alta fidelidad o un micrófono. Esteconector interactúa con la tarjeta de sonido integrada.

ESTILOS DE TARJETAS MADRE

FABRICANTES

Varios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales como

Abit, Albatron, Aopen, ASUS, ATI, Biostar , Chaintech, DFO, Elite, Epox,

Foxconn, Gigabyte Technology, Intel ,MSI, NVIDIA, QDI, Sapphire

Technology, Soltek, Super Micro, Tyan, Via , XFX.

Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base,

mientras que otros ensamblan los componentes que otros han

diseñado y fabricado.