viernes, 21 de marzo de 2014

La Placa Base - Mainboard - Motherboard - Placa principal - Placa madre - 3 de 3


2.3. Puertos de Entrada/Salida.

Toda PC necesita algún método de adquirir información para ponerse a trabajar, los puertos de E/S son la ruta primaria para este intercambio de información. En la actualidad la mayoría de los PCs incluyen al menos un puerto serie y un puerto paralelo en su placa base.

2.3.1. Puerto Serie
Puede estar montado en la propia placa base o en una tarjeta conectada en un slot ISA o PCI normal. El conector del Puerto Serie puede ser de 9 ó 25 pines macho, y se llama interface RS-232C.
Este puerto transmite la información a través de un solo cable, en donde cada bit se envía uno detrás de otro constituyendo una secuencia de bits en la transmisión.
Estos puertos están  controlados por un chip que se llama UART y por la propia BIOS del PC. A través de la BIOS podemos hacer trabajar el Puerto Serie a velocidades de hasta 9600 bits por segundo (y en algunas BIOS, como las de los IBM PS/2, hasta 19.200bps). Directamente a través de los registros de la propia UART lo podemos hacer trabajar hasta 115.200bps o 384.000bps.

La UART puede ser de varios tipos:
  • 8250 : Generalmente, pero no siempre, en ordenadores tipo XT. 
  • 16450 : Generalmente ordenadores tipo AT y PS/2 modelo 30. 
  • 16550 : PS/2 modelos 50, modelos 60 y primeros modelos 80. 
  • 16550A : Ultimos PS/2 y, normalmente, los 486 y Pentiums modernos.
Los puertos serie más utilizados por los sistemas de cómputo actuales son:

PuertoDirección de MemoriaInterrupción (IRQ)
COM13F8IRQ4
COM22F8IRQ3
COM33F8IRQ4
COM42F8IRQ3

A los puertos seriales se pueden conectar una serie de dispositivos, el mas común es el mouse que generalmente se conecta al COM1, también tenemos modems, plotters, impresoras, lectoras de código de barras, etc.

2.3.2. Puerto paralelo
Este tipo de puerto tiene 08 líneas para enviar de manera simultánea todos los bits de un byte de datos, estos puertos generalmente se han utilizado para las impresoras. Los primeros fueron de tipo unidireccional del PC hacia la impresora, pero luego aparecieron los bidireccionales que se utiliza para comunicar errores o estados de la impresora. 
Los puertos paralelos mas utilizados en la actualidad son:

PuertoDirección de MemoriaInterrupción (IRQ)
LPT1378IRQ7
LPT2278IRQ5
LPT33BC

2.3.3. Puerto USB
El bus Serie Universal es una interface que permite transmitir información a 12Mbit/seg ó 1.5Mbit/seg, funcionando a través de una conexión simple de 4 cables. El bus puede manejar hasta 127 dispositivos  utilizando la topología estrella fabricada en hubs de expansión los cuales pueden encontrarse en la misma computadora, en algún otro periférico e incluso en dispositivos hub independientes.
El puerto USB tiene 2 canales:
  • 01 de baja velocidad  1.5Mbit/seg, para los periféricos mas lentos como joystics, teclados, etc.
  • 01 de alta velocidad  12Mbit/seg, para los periféricos que requieran mayor ancho de banda.

Estos puertos permiten suministrar energía eléctrica a dispositivos que tienen un bajo consumo eléctrico hasta una distancia no mayor a 5 metros.
En la actualidad podemos encontrar diversos dispositivos de tipo USB, como por ejemplo, teclados, mouses, cámaras fotográficas digitales, impresoras, escaners, modems, etc; con velocidades superiores.

2.3.4. Puerto Infrarrojo
Actualmente se esta definiendo la especificación IrDA que permite transferir datos a través de infrarrojos entre PC's sin necesidad de conectar ningún tipo de cable.


2.4. Controladoras de disco

Las computadoras necesitan una manera de almacenar la inmensa cantidad de programas y datos con la que trabajan todos los días. Una controladora de disco enlaza los dispositivos de almacenamiento con el resto de componentes del PC. Actualmente prácticamente todos los PCs poseen dos o más interfaces integrados en la placa base, estos incluyen conexiones para la disquetera, disco duro, y CD-ROM. En las primeras computadoras las controladoras de disco (PATA: ATA Paralelo) tenían que ser adquiridas por separados como una tarjeta adicional e instalarse en un slot de la PC, estas fueron las populares (en su epoca) tarjeta IDE y SuperIDE(SIDE). Como se mencionó actualmente viene integrada en el mainboard recibiendo el nombre de EIDE. La EIDE puede controlar hasta dos conectores de 40 pines (IDE Primario e IDE Secundario)y en cada uno de ellos se pueden conectar hasta 02 dispositivos IDE(disco Duro y/o CD-ROM), controla un conector de 34 pines para disquetera(al cual pueden conectarse hasta 2 disqueteras), controla un puerto paralelo y dos puertos serie.
Las controladoras de disco más actuales en el mercado para PC’s son las controladoras SATA (ATA Serial), las cuales disponen 7 contactos en cada conector.


2.5. Zócalo del Microprocesador. 

EL Microprocesador es el corazón y el cerebro dentro de la computadora personal. Este pequeño chip de silicio determina la velocidad y potencia del ordenador y se encarga de manejar la mayoría de procedimientos para el procesamiento de datos en la máquina.
El microprocesador es seguramente el elemento más visible dentro de la placa base, se inserta a la placa base dentro de un zócalo generalmente de color blanco con una serie de agujeros donde se insertan los pines del microprocesador. En cualquier placa Pentium este zócalo será de tipo ZIF (Zero Insertion Force, fuerza de inserción nula). Este es muy fácil de reconocer ya que posee una palanca que levantándola, permite colocar el microprocesador casi sin ninguna presión, bajándola después para fijar el procesador al zócalo.
En placas un poco más modernas se está integrando otro tipo de componente asociado al zócalo del procesador, el VRM. Es un zócalo estrecho u alargado, con dos pequeños ganchos en los extremos y una serie de pines en su interior, que se sitúa al lado del zócalo del microprocesador. Tiene un papel importante para los microprocesadores de Intel como los 180 Mhz o el P55C trabajan a un voltaje de 2,5 en lugar del 3,3 habitual, por ello será necesario un componente que regule el voltaje en placas de 3,3 voltios.
Los microprocesadores INTEL Pentium II y III se insertan en una ranura llamada SLOT1.
Los actuales microprocesadores consideran zócalos PGA y LGA de alto rendimiento.

Tipos de zócalos utilizados por los microprocesadores INTEL

ZOCALOCONTACTOSPROCESADOR
Socket 1169 PGA80486. X86 de diferentes marcas.
Socket 2238 PGA486 SX, 486 DX, 486 DX2, 486 DX4, DX4 Overdrive y Pentium Overdrive
Socket 3237 PGA486DX, 486SX, 486DX2, 486DX4, AMD 5x86, Cyrix 5x86, Pentium OverDrive 63 y Pentium OverDrive 83
Socket 4273 PGAPentium 60/66, Overdrive
Socket 5320 PGAPentium 75-133
Socket 7321 PGAPentium and Pentium MMX (75-233), AMD K5, K6 (up to 300)
Socket 8387 PGAPentium Pro, Pentium II Overdrive
Slot 1242 SECPentium II, Pentium III, Celeron
Slot 2330 SECC-2Xeon
Slot A242 Slot AAMD Athlon K7, Thunderbird
Socket 370370 PGACeleron, Pentium III, Cyrix III
Socket 423423 PGAPentium 4
Socket 478478 mPGAPentium 4
Socket 418418 PACItanium
Socket 604604 mPGAXeon
Socket 775775 LGAPentium 4, Pentium D, Core duo, Core 2 Duo, Core 2 Quad
Socket 11561156 LGACore i3, Core i5, Core i7
Socket 13661366 LGACore i7
Socket A462 PGAAMD Duron (800 MHz - 1800 MHz), AMD Sempron (2000+ - 3000+), AMD Athlon (650 MHz - 1400 MHz) y AMD Athlon XP (1500+ - 3200+)
Socket 754754 PGAAMD K8 (AMD64): AMD Sempron (2500+ - 3000+) y AMD Athlon 64 (2800+ - 3700+)
Socket 939939 PGAAMD Sempron (a partir del 3000+), AMD Opteron (serie 1xxx), AMD Athlon 64, AMD Athlon 64 FX (FX 60) y AMD Athlon 64 X2
Socket 940940 PGAAMD Opteron (para servidores) y para los primeros AMD 64 FX (los primeros dual core de alto rendimiento)
Socket AM2940 PGAK10: AMD Sempron (núcleo Manila, 3000+ en adelante), AMD Athlon 64 (núcleo Orleans, 3500+ en adelante), AMD Athlon 64 X2 (núcleo Windsor, 3800+ en adelante) y AMD Athlon 64 FX (núcleo Windsor, FX-62 en adelante).
Socket AM2+940 PGAAthlon64, Athlon 64 X2, Opteron, Phenom series : Phenom II X4, Phenom X4, Phenom X3, Phenom X2
Socket AM3941/938 PGAK11: Sempron - 140, Athlon II X2, Athlon II X4, Phenom II X2, X3, X4, X6


Si deseas podrías compartir en un comentario los nuevos Microprocesadores de Intel y AMD. Gracias!!


2.6. Ranuras para Memoria RAM

La memoria RAM es necesaria para que un microprocesador trabaje. La memoria contiene los datos necesarios para procesar y resultados derivados de ese proceso, además puede ser un canal de comunicación entre el microprocesador y sus periféricos.
Los módulos de memoria RAM se adquieren por separado al mainboard y deben de ser insertados en ranuras especialmente destinadas para los diferentes tipos de memoria.
Podemos tener diferentes tipos de memoria según su cantidad de contactos:


Cantidad de Contactos(pines)Tipo de PlacaBus de Datos
Ranuras de 30 contactos386 y primeras 48616 bits
Ranuras de 72 contactos486 y primeras Pentium32 bits
Ranuras de 168 contactosSolo en Pentium64 bits
Ranuras de 184 contactosSolo en Pentium64 bits
Ranuras de 240 contactosSolo en Pentium64 bits


2.7. Memoria CACHE

Otro componente vital de una placa base es la memoria cache, este tipo de memoria por su rapidez se utiliza para compensar la lentitud de respuesta de la memoria RAM con respecto a la velocidad de procesamiento de los actuales microprocesadores. Esta se compone de chips de SRAM(Static RAM), que tiene como característica principal una mayor rapidez que las normales DRAM (Dynamic RAM). Debido en su mayoría al precio que alcanzan en el mercado la mayoría de las placas implementan 256 KB, aunque prácticamente en el total de los casos es ampliable a 512 KB o incluso 1MB.
También aquí aparecen innovaciones propias de los sistemas Pentium, la cache Burst pipeline, son módulos de memoria de mayor rendimiento que las cache normal, estas permiten una mayor y más optimizada tarea de transferencia de datos. Este tipo de memoria puede venir integrada en la placa por soldadura, pero también se encuentran en  módulos parecidos a los SIMM (conocido por COAST('Cache On A Stick'). Estos módulos se insertan en un zócalo habilitado para tal fin y se denomina CELP (Card Edge Low Profile).
En los microprocesadores Pentium II, III y IV la memoria cache ya viene integrada en el mismo chip del microprocesador, debido a esto en el mainboard ya no se tiene memoria cache.


2.8 El Chipset

Es el responsable de la comunicación entre los componentes de la placa base, los componentes que se conectan a ella (memoria, tarjeta gráfica, tarjetas SCSI, etc) y con los periféricos (disco duro, disquetera, puertos serie, paralelo, USB e infrarrojos). Las transacciones entre el procesador y la memoria y el resto de los componentes internos o externos pasan por el CHIPSET, e integra las siguientes funciones: 
  • Controladora de memoria
  • Controladora IDE
  • Puente PCI
  • Reloj en tiempo real (RTC)
  • Controladora de acceso directo a memoria (DMA) 
  • Controladora de puerto de infrarrojos (IrDA) 
  • Controladora de teclado 
  • Controladora de ratón PS/2 
  • Controladora de caché de segundo nivel 

El Chipset o puente Norte (NorthBridge, MCH) concentra y sincroniza la comunicación del procesador, Memoria RAM y Tarjeta de video.

El Chipset o puente Sur (SouthBridge, ICH) concentra y sincroniza la comunicación de los demás componentes de la placa base (E/S, Slots de Expansión, Discos, BIOS, etc).

Es obvio que de su elección depende en gran parte el rendimiento del equipo, pero el diseño de la propia placa base (que varía de un fabricante a otro, de modelo a modelo e incluso dentro de las distintas versiones de cada modelo) es el que puede sacar o no el máximo provecho al chipset utilizado. 


2.9 Circuitos de apoyo

Un microprocesador, aunque contiene la esencia de una computadora, no es una computadora por sí mismo, requiere circuitos adicionales para hacerlo funcionar, reloj, controladoras de disco, controladoras de E/S y convertidores de señal. Cada uno de los circuitos de apoyo tiene su propia manera de interaccionar con los programas. 


2.10 Dispositivos de visualización llamadas tarjetas de vídeo.

Las actuales computadoras incluyen también funciones en la placa base que en otros tiempos estaban reservadas a las tarjetas de expansión, como por ejemplo:
  • Controladoras de Video
  • Tarjetas de Red
  • Tarjetas de Sonido
  • Tarjetas Fax/modem
  • Controladoras de disco SCSI

Estos dispositivos podemos encontrarlos en ciertas placas dependiendo el fabricante y la configuración de cada una de ellas.


Espero haber ayudado en algo. Hasta la próxima oportunidad!


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