La Tarjeta Madre o MainboardElmainboardtambin conocido como motherboard, placa madre o base es uno de los componentes bsicos por no decir el ms relevante en una PC. Sufuncines vital y gran parte de lacalidaddel funcionamiento general est determinada por este componente. Su funcin es administrar elcpue interconectar los distintosperifricos.As como el CPU es elcerebro, la placa madre es elsistemanervioso.

Componentes bsicos: Zcalo paraMicroprocesador. Memoria ROM (BIOS). Bancos dememoria. Chips de soporte o "Chipset": Puente norte y sur, "placas" onboard. Buses internos: decontrol, de direcciones, de datos Buses externos: los denominadosbancos, zcalos o "slots" Conexin con una fuente dealimentaciny estndares de fabricacin (factor de forma).Microprocesador:En el pasado estaban ensamblados en el mismo mother (formato BGA) y carecan de lo que ahora se denomina zcalos de CPU.En otros casos eran en formato PGA, hoy es muy comn en pequeos integrados.A partir de las 486 en adelante las placas madre ofrecan una posibilidad ms de expansin que era la de colocar distintas unidades de CPU ofreciendo capacidades de procesamiento diferentes.Obviamente existen ciertoslmites, es as que es comn tener una placa base y que ambas tengan una CPU de frecuencias bastantes dispares pero siempre conservando las misma caractersticas (socket, FSB) con la nica excepcin del clock y multiplicador del CPU. El chipset va a determinar automticamente el clock y multiplicador del CPU (en algunos casos se puede hacer en formamanualpermitiendo el overclocking).Una placa base dePentium3 no es compatible con un Pentium 2, pero una placa base de Pentium 3 puede soportar tanto uno de 500 MHz como otro de 800 MHz por ejemplo.Actualmente por razones decostoalguna placas madre econmicas ofrecen losprocesadoresensamblados en la misma placa pero en realidad es el cpu soldado al zcalo de expansin.Zcalos de CPU posibles: PGA: son elmodeloclsico, usado en el 386 y muchos 486; consiste en un cuadrado de conectores en forma de agujero donde se insertan las patitas del chip por purapresin. Segn el chip, tiene ms o menos agujeritos. Socket, con mecanismoZIF(Zero Insertion Force). En ellas elprocesadorse inserta y se retire sin necesidad de ejercer alguna presin sobre l. Al levantar la palanquita que hay al lado se libera el microprocesador, siendo extremadamente sencilla su extraccin. Estos zcalos aseguran la actualizacin del microprocesador.Hay de diferentes tipos: Socket 423 y 478. En ellos se insertan los nuevos Pentium 4 de Intel. El primero hace referencia al modelo de 0,18 micras (Willamete) y el segundo al construido segn latecnologade 0,13 micras (Northwood). Tambin hay algunos de 478 con ncleo Willamete. Socket 462/Socket A. Ambos son el mismo tipo. Se trata donde se insertan los procesadores Athlon en sus versiones ms nuevas: Athlon Duron Athlon Thunderbird Athlon XP Athlon MP Socket 370 o PPGA. Es el zcalo que utilizan los ltimosmodelosdel Pentium III y Celeron de Intel. Socket 8. Utilizado por los procesadores Pentium Pro. Socket 7. Lo usan los micros Pentium/Pentium MMX/K6/K6-2 o K6-3 y muchos otros. Otros socket, como el zcalo ZIF Socket-3 permite la insercin de un 486 y de un Pentium Overdrive. Socket 754: Utilizado por el Athlon 64 Socket 940: AMD Athlon 64 FX Slot A / Slot 1 /Slot 2. Es donde se conectan respectivamente los procesadores Athlon antiguos de AMD / los procesadores Pentium II y antiguos Pentium III / los procesadores Xeon de Intel dedicados aservidoresdered. Todos ellos son cada vez ms obsoletos. El modo de insertarlos es a similar a una tarjeta grfica o desonido, ayudndonos de dos guas deplsticoinsertadas en la placa base.

Memoria ROM:Los motherboards poseen una pequea porcin dememoria ROMdonde se aloja el BIOS (Basic Input / Output System). Antes eranmemoriasROM estndar donde no permitan ser rescritas, pero actualmente se usan EPROM del tipoflashque permite ser rescrita varias veces (procesodelicado y lento).Por medio de este BIOS se definen ciertas caractersticas que va a tener el sistema, entre ellas los clocks que van a tener los diferentes buses y adems sera un pequeosistema operativobsico. LosSistemasOperativos se comunican con el sistema a travs de la BIOS.Por diversas razones o por simples errores en laprogramacin, los fabricantes suelen ofrecer actualizaciones de la BIOS que son rescritas por medio unsoftware.

No existen muchos fabricantes de BIOS, podemos limitarnos casi a 3 que son AMI, Award y Phoenix.Zcalos:ISA (8 bits XT): ElbusISA maneja un bus de direcciones de 20 bits y un bus dedatosde 8 bits. El flujo de datos viaja igual que la XT 4.77Mhz.ISA (16 bits AT): La extensin AT maneja un bus de direcciones de 24 bits y un bus de datos de 16 bits. Este bus fsicamente tiene una parte idntica y una extensin. El flujo de datos fue duplicado (8.33 Mhz)Microchannel: Permite una ruta de datos de 32 bits, ms ancha, y unavelocidadde reloj ligeramente ms elevada de 10 Mhz, con una velocidad de transferencia mxima de 20 Mbps frente a los 8 Mbps del bus ISA. Su inconveniente fue que era patentado. IBM intent poner freno a lacompetenciaque fabricaba clones.EISA: Fue la respuesta de laindustriaa IBM por su Micro Canal. Pretenda funcionar a 32 bits manteniendo la compatibilidad con el tipo de bus isa, por lo que funcionaba a 8.33mhz.MCA y EISA no fueron adoptadas (muy poco) porque aumentaba su costo en ms de un 50% y en el momento que fueron creadas su aumento de rendimiento no resultaba necesario.

VESA Local Bus: Se cre con fines de procesamiento devideo, para aumentar su rendimiento. Su bus de datos es de 32 Bits y funcionaba sincrnicamente con el CPU (de ah el Local Bus). Irnicamente su buen rendimiento hizo que no sea adoptado masivamente y perdiera terreno con el PCI, pues al ser sincrnico, a medida que los CPU aumentaban su velocidad el VLB iba a ser ms caro as como sus placas fabricadas, adems de una falta de compatibilidad entre generaciones de CPU.PCI: Se lo denomin CPU independiente ya que su velocidad no dependa de la frecuencia del CPU como el VESA. Soporta 32 64 bits en el bus de datos y de direccionamiento. Puede funcionar a 33, 66 o inclusive 100 Mhz. Actualmente est funcionando a 32 bits y a 33 mhz por lo que debera contar todava de futuro, de toda forma va a ser mejorado antes que se use en 64 bits. Estaarquitecturaes capaz de auto-configurar las interrupciones, canales de DMA y puertos que utilizan los perifricos conectados en este tipo de bus.

AGP: Se cre en base al PCI con el nico fin que para las placas de video (Accelarated Graphics Port). La idea es que no comparta el bus con otros dispositivos y adems es ms rpido. Por no tener trafico y ser ms veloz se logra mayor velocidad en lasimgenes(especialmente engrficos3D). El AGP es administrado completamente por separado del resto de los bus de datos. Actualmente hay varias especificaciones distintas (1x, 2x, 4x y 8x) que duplica su velocidad nominal de transmisin.Este puerto soporta un modo llamado Fast Writes quela memoriade la placa de video puede ser escrita directamente sin pasar los datos por la memoria principal.BUSAncho(bits)Frecuencia(MHz)Ancho de Banda(MBytes/seg)

8-bit ISA88.37.9

16-bit ISA168.315.9

EISA328.331.8

VLB3233127.2

PCI3233127.2

64-bit PCI 2.16466508.6

AGP3266254.3

AGP (x2)3266x2508.6

AGP (x4)3266x41,017.3

Buses de reciente aparicin o por aparecer:AMR: Audio/ModemRiser. Es un bus de un nico zcalo. Fue creado para que se puedan fabricar mdems o placas de audio (o ambas) en una nica placa en forma ms econmica.CNR: Communication and Network Riser. Parecido al AMR, soporta Audio, Mdem yEthernet. Se suele usarlo en chips onboard.PCI Express:Es el bus que va a reemplazar al PCI, si bien el PCI soporta mayor ancho y velocidad de lo que se est usando actualmente prefirieron reemplazarlo. Tiene undiseopara ser utilizado en todo tipo de PC, sea estacin detrabajo, de escritorio, porttil oservidor, no es nicamente para la PC de escritorio como fue diseado el PCI.Como viene acostumbrando la industria, el PCI Express a nivel software es compatible completamente con el PCI por lo que los sistemas operativos no tendrnproblemasen reconocer este tipo de zcalo y utilizarlo. Elcambioes idntico del ISA-8 hacia ISA-16, se le agrega un pequeo modulo al zcalo ya existente.Sus ventajas es que las placas de este tipo de bus pueden ser insertadas y removidas en funcionamiento, su frecuencia es muy superior al PCI estndar y su costo beneficio es muy bajo.Tambin existen buses decomunicacinentre perifricos externos a la PC, estos buses o puertos pueden serUSB, paralelo, serial, PS/2 y FireWire entre otros. Si bien estos puertos no son propios del mainboard (como lo es el PCI), sino que son placas que suelen conectarse al mismsimo PCI, resultan casi imprescindibles y vienen en la mayora de los casos ya incorporados (en placas onboard).Serial: Es de 1 BIT. Se utiliza bsicamente para elMouse, mdem u algn otro perifrico de muy baja velocidad.Paralelo: Es de 8 bits, es frecuente su uso enimpresorasy lectoresescner. Soportan varios modos (Normal, EPP y/o ECP) que bsicamente cambia la velocidad delecturaescritura(en realidad la cantidad deoperacionesdisminuye por transaccin).

PS/2: Su idea era la de liberar unpuerto serialpara el Mouse y mejorar otros aspectos como el modo vi direccional. Actualmente los mainboards tienen 2 puertos PS/2 se utilizan para Mouse yteclado.USB: Universal Serial Bus. Como su nombre lo indica, no fue diseado para ningn perifrico en especfico pudiendo utilizar desde escner, impresoras, teclados, Mouse, grabadoras deCDy un sin fin de posibilidades.FireWire: Algo similar al USB pero mucho ms veloz, su idea es la utilizardiscos duros, video-filmadoras digitales. Este tipo de puerto usa el bus PCI 2.1.Bancos de memoria:La forma y tipos de memoria son un captulo aparte por su complejidad. En los mainboards podremos encontrar bsicamente (pero no nicamente) tres tipos de bancos posibles.Bancos SIMM: Pueden ser de 30 pines (16 bits) o 72 (32 bits).Bancos DIMM: Son de 168 contactos (64 bits).Bancos RIMM: Son memoria de arquitectura y diseo propietaria de Rambus, se usan en muchos Pentium 4.

ChipsetEs conjunto de varios chips ensamblados en la placa madre. Se denominan puente norte y puente sur a los 2 ms importantes. El puente sur suele venir acompaado de otros chips que reemplazan a placas genuinas, a este tipo se los denomina "placas onboard".Estos dos chips son vitales, son parte del sistema elemental de la PC.Suconceptooriginal es que el puente norte administre la memoria y el puente sur el bus de datos (zcalos, serial y paralelo), el puente sur se comunica con el CPU por medio del puente norte. Susfuncionescon eltiemposufrieron algunas modificaciones que iremos viendo.En la actualidad el puente norte se encarga de administrar la memoria y el puerto AGP. Se conecta con el CPU por medio de un bus de datos llamado FSB (Front Side Bus).Este chipset el encargado de mantener la sincronizacin entre los distintos buses del sistema y el FSB.El puente norte se conecta por medio de otro bus de datos (su nombre depende del fabricante) con el chip denominado puente sur.El puente sur se va a encargar de administrar bsicamente a todo el bus de datos restante. Todo el trfico entrante y saliente es administrado por este chip.Su funcin es algo bsica, simplemente determina que placa hace solicitud del bus (por medio de una IRQ) e informa al CPU.No solo estn estos 2 nicos chips, tambin se ofrecen algunos chips adicionales que se encargan de gestionar otrosserviciosde la PC, tales como audio, video, controladora IDE, serial, PS/2, USB, entre otros.Estos chips, no son ms que "placas", a excepcin que estn montadas sobre la mismatarjeta madre. Su ventaja es laeconomay comodidad de tener todo en una sola unidad. Su desventaja es el rendimiento que no es comparable a los de una placa genuina. Aunque en la mayora de los casos (puertos de perifricos e IDE) no hay diferencias vs. a una placa PCI, en otros como placas de video la diferencia puede ser gigantesca.

Otro tipo de chipset ms econmico son los puentes norte y sur juntos. Por ejemplo es el caso del chip SiS 735 que logr un aumento de rendimiento con respecto a su competencia y unahorroen el costo de fabricacin.

Recientemente sali almercadouna arquitectura nueva denominada AMD-x64, corresponde a AMD siendo el procesador de nombre Athlon 64. Este tipo de procesadores trae incorporado unadministradorde memoria, por lo que el puente norte quede relegado nicamente a administrar el puerto AGP y de interfase con el puente sur.

Memoria CacheLamemoria cacheforma parte de la tarjeta madre y del procesador (Hay dos tipos) y se utiliza para acceder rpidamente a lainformacinque utiliza el procesador. Existen cache primario (L1) y cache secundario (L2). El cache primario esta definido por el procesador y no lo podemos quitar o poner. Encambioel cache secundario se puede aadir a la tarjeta madre. La regla de mano es que si se tienen 8 Megabytes (Mb) dememoria RAMse debe tener 128 Kilobytes (Kb) de cache. Si se tiene 16 Mb son 256 Kb y si se tiene 32 Mb son 512 Kb. Parece que en adelante no se observa mucha mejora al ir aumentando el tamao del cache. Los Pentium II tienen el cache secundario incluido en el procesador y este es normalmente de 512 Kb.