El MotherBoard o Placa Madre del Computador

• Dispositivos de Entrada del Computador
• Dispositivos de Salida
• Dispositivos de Almacenamiento Secundario
• Historia y Evolucion del MotherBoard 

INTRODUCCIÓN

   A continuación veremos la historia del MotherBoard del computador, también llamado placa base o mainboard, es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora. Veremos el origen y evolución hasta la actualidad. 

¿QUÉ ES EL MOTHERBOARD O TARJETA MADRE?

        La tarjeta madre o placa base es la parte más importante de la CPU (Unidad Central de Procesamiento), es un circuito muy complejo que se encarga de unir todos los componentes que se necesitan para poder procesar la información que la computadora recibe.Tarjeta madre es como el sistema nervioso del cuerpo que conecta el cerebro con los ojos, corazón, pulmones etc. De igual forma hace posible la intercomunicación de todos los componentes principales de una computadora.

La tarjeta madre es también la llamada “Placa Central” del computador, y como ya se mencionaba, en ella podemos encontrar todos los conectores que posibilitan la conexión con otros microprocesadores, los que le permiten la realización de tareas mucho más específicas. De este modo, cuando en un computador comienza un proceso de datos, existen múltiples partes que operan realizando diferentes tareas, cada uno llevando a cabo una parte del proceso. Sin embargo, lo más importante será la conexión que se logra entre el procesador central, también conocido con el nombre de CPU.

        Pero para entender mejor su funcionamiento en su totalidad, primero debemos conocer su originalidad, de tal manera comprenderemos mejor como poco a poco es todo su procesamiento.

 En 1941 comenzó a funcionar el primer ordenador electrónico, el Colossus. Desde aquel primer ordenador hasta nuestros días, son muchos los aspectos que han cambiado en el mundo de la informática y computación, sin embargo, desde la creación de la E.N.I.A.C. se sigue manteniendo la arquitectura Von Neumann. Básicamente, esta arquitectura hace de la computadora la máquina que todos conocemos, una entrada de información, un procesamiento de la información con las instrucciones almacenadas en una memoria, y una salida de la información procesada.

El colossus

Mycro 1, la primera "computadora en una tarjeta"Las primeras tarjetas madre, o computadoras en una tarjeta, como se les llamaba en aquel entonces, integraban la funcionalidad elemental para su propio funcionamiento, y generalmente eran ingenios de laboratorio. La primera computadora en una tarjeta que llegó al mercado fue la MITS Altair 8800 en 1974, que contaba con una tarjeta base para incorporar el procesador, la RAM y su circuitería de soporte, en un transporte de datos S-100. En 1975 la Mycron 1 llega al mercado, con algunas mejoras.

MITS Altair 8800

La historia de la tarjeta madre, como se conoce actualmente inicia en 1947 cuando William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen, científicos de los laboratorios Bell, muestran su invento, el transistor amplificador de punto-contacto, iniciando con esto el desarrollo de la miniaturización de circuitos electrónicos; este es el invento que eventualmente dividiría la historia de las computadoras de la primera y segunda generación.

Otro invento que contribuyó de manera decisiva a la creación de la tarjeta madre fue el de G. W. Dummer, un experto en radar del Radar Real Británico, que en 1952 presentó una proposición sobre la utilización de un bloque de material sólido que puede ser utilizado para conectar componentes electrónicos sin cables de conexión.

Fue hasta 1961 cuando la compañia Fairchild Semiconductor anuncia el primer circuito integrado comercialmente disponible, iniciando con esto la competencia por la alta integración de componentes en espacios cada vez más reducidos; la miniaturización, y con esto la búsqueda de la computadora en una pastilla.

En 1975 se fabrica la primera microcomputadora "de tarjeta única" en Oslo, Noruega en una empresa llamada Norsk Data Industri. Contaba con un microprocesador Intel 8080 y utilizaba el sistema operativo MYCROP, creado por la misma empresa.

Esta computadora fue sucedida por la Mycron 3, que ya utilizaba CP/M; la Mycron 1000 que contaba con un microprocesador Zilog Z80 y utilizaba MP/M; y finalmente en 1980 llega al mercado la Mycron 2000, que fue la primera en albergar un microprocesador Intel 8086, y utilizaba inicialmente el sistema operativo CP/M-86 y eventualmente el MP/M-86.

En 1976 MOS Technology presenta la computadora en una sola tarjeta KIM-1. Cuenta con un microprocesador 6501/02* a 1 MHz; 1 kilobyte en RAM, ROM, teclado hexagecimal, pantalla numérica con LEDs, 15 puertos bidireccionales de entrada / salida y una interfaz para casete compacto (casete de audio). Esta computadora fue vendida armada, aunque carecía de fuente de poder.

La KIM-1 fue producida hasta 1981, convirtiéndose en el primer producto de cómputo de Cómmodore.

En 1981 IBM lanzó al mercado la primera computadora personal comercialmente exitosa, la IBM 5150, desde entonces el paso de la evolución que ha llevado este mundo de la Informática, ha sido vertiginoso, siempre buscando mayor velocidad y capacidad, al mismo tiempo que se reducían los costes de fabricación y por ende, los precios.

Con la aparición del primer PC, sale al mercado la primera placa base estándar, la XT, que fuera substituida en poco tiempo, en 1984, apareciendo la AT, que son las siglas en inglés para Tecnología Avanzada, AdvancedTechnology. Cuyo estándar y configuración siguió vigente hasta principios del presente siglo, comenzando su declinación en el 2000, frente al exitoso estándar ATX. Las diferencias principales entre estos dos estándares es la arquitectura, ya que el XT posee una arquitectura a 8 bits, mientras que el AT llega a los 16.

Estas tarjetas usualmente están equipadas con 8 ranuras ISA de 8 bits, 4 hileras de 9 zócalos para expandir la memoria pastilla por pastilla y una hilera por vez, para un total máximo de 1 megabyte en RAM.

En cuanto a la memoria, esta consta de 4 hileras de 9 zócalos que daban cabida a 1 megabyte en total. Cada hilera recibe 9 pastillas de 32 kilobytes, utilizando una de ellas para paridad y únicamente funcionaba si toda la hilera estaba con sus circuitos correctamente insertados. Todavía no se inventaban las tarjetas de ampliación de memoria.

De línea tenía cuando menos 3 ranuras ISA utilizadas, una para el controlador de disco duro, otra para la controladora de disquete y otra más para el controlador de video que habitualmente contaba también con un conector centronics para la impresora. Algunos modelos incorporaban una cuarta tarjeta para el puerto serial.

Estas tarjetas, en su versión básica, únicamente contaban con microprocesador, el zócalo para el coprocesador matemático, que era un circuito independiente; zócalos para la ampliación de memoria, un conector DIN 5 para el teclado, las ranuras ISA de 8 bits, un conector de alimentación y la circuitería y pastillería necesaria para el funcionamiento de la computadora y carecía de funcionalidad útil por sí misma, sin tarjetas de expansión.

En el mismo 1984, el AT, basado en el estándar IBM PC-AT, fue estándar absoluto durante años, desde los primeros microprocesadores Intel 80286 hasta los primeros Pentium II y equivalentes incluidos.

Estas tarjetas madre, en sus primeras versiones son de diseño y características elementales; carecen de accesorios integrados limitándose únicamente a los circuitos, componentes y pastillas básicos para su funcionamiento, al igual que las XT.

Usualmente cuentan únicamente con un conector del teclado DIN de tipo ancho, así como algunas ranuras tipo ISA de 8 y / o 16 bits y en el caso de los modelos más recientes, algunas EISA, VESA y PCI en las que se tenían que insertar las tarjetas de expansión para controlar discos duros, puertos, sonido, etc.

Las últimas generaciones de tarjetas madre tipo AT llegaron al  mercado integrando la circuitería de control para 4 discos duros, 2 platinas de disquete, sonido de 8 y hasta 128 bits, 2 puertos seriales y 1 paralelo, al menos 2 conectores USB, puerto de video AGP a 64 bits con memoria de video compartida con la RAM del sistema configurable desde 4 hasta 64 megabytes, así como módem a 56Kbps y red ethernet a 10/100 megabits; con lo cual la mayoría de estos modelos ya no requerían de tarjetas de expansión para funcionar a toda su capacidad saliendo de la caja, ya que inclusive algunas traían montado el microprocesador y únicamente se equipaban con una ranura PCI y/o una ISA.

       El formato ATX, promovido por INTEL e introducido al mercado en 1996 comenzó su historia con una serie de debates sobre su utilidad debida principalmente al requerimiento de nuevos diseños de fuente de poder y gabinete.

El cumplimiento de los estándares ATX permite la colocación de la CPU de forma que no moleste en el posicionamiento de las tarjetas de expansión, por largas que estas sean y está colocada al lado de la fuente de alimentación para recibir aire fresco del ventilador de esta. Se descubren exteriormente porque tiene más conectores, los cuales están agrupados y los conectores de teclado y ratón son tipo PS/2.

Para 1997, con la llegada al mercado del AGP y el USB, estas tecnologías se incorporaron rápidamente en este estándar.

         ATX con ranura 1 para pentium II y III Debido las amplias características del ATX salieron al mercado diversas alternativas basadas en el mismo estándar, como el micro ATX, que es una versión reducida en tamaño, y el mini ITX, una versión todavía más compacta y de características de expansión limitadas.

Otros formatos relativamente comunes basados en el estándar ATX son el LPX y el NLX. El LPX es de tamaño similar a las Baby AT con la particularidad de que las ranuras para las tarjetas se encuentran fuera de la placa base, en un conector especial quedando paralelas a la placa base. El NLX se sujeta a la carcasa mediante un mecanismo de fácil apertura, que permite un cambio rápido de la placa. También sus ranuras de expansión están dispuestas en una placa independiente conectada a la placa base.

Otra clasificación que se puede hacer de las placas base es atendiendo al zócalo donde va colocado el procesador, pudiendo ser socket 4 o 5 para los primeros Pentium, también conocidos como Pentium Clasico, socket 7 para Pentium MMX, AMD K-6, Cyrix, el socket super7 igual que el anterior pero con bus de 100 Mhz, el socket 8 para Pentium PRO, el slot Uno para la familia del Pentium II y los primeros Pentium III, el slot 2 para el Xeon. Otra característica que diferencia las placas base es la circuitería, también conocida como Chipset, que es el conjunto de circuitos integrados o pastillas que se encargan de enlazar y gestionar los distintos buses de datos que hay en la placa base. La calidad de la circuitería condiciona la de la tarjeta madre y normalmente le da el nombre.

El primer conjunto de pastillas que se introdujo con el procesador Pentium y se denominaba tipo VX, al que le fueron sucediendo distintos modelos según iban apareciendo nuevos procesadores Pentium. Los de 440 de Intel, en su placa 440 LX, fue la primera con una velocidad frontal de 66MHz, y el 440 BX con una velocidad de 100 Mhz. También existen 440 GX y 450 NX para procesador XEON.

En la siguiente tabla les presento otros factores de placas:

FACTOR FORMA	CREADO	MAX. TAMAÑO	NOTAS (uso típico, la adopción del mercado, arquitectura, etc)
XT	IBM 1983	8,5 × 11 en 216 × 279 mm	Obsoleto, consulte Arquitectura estándar de la industria. El IBM Personal Computer XT era la sucesora de la original de PC de IBM, su primer ordenador personal. Como las especificaciones estaban abiertas, muchos clones de placas base se produjeron y se convirtió en un de facto estándar.
AT (Advanced Technology)	IBM 1984	8,5 × 11 en 216 × 279 mm	Obsoleto, consulte Arquitectura estándar de la industria. Creado por IBM para el IBM Personal Computer/ AT, un Intel 80286 de la máquina. También conocido como Full AT, que fue muy popular durante la era de la Intel 80386 microprocesador. Sustituido por el ATX.
Baby-AT	IBM 1985	8,5 × 10-13 en 216 × 254 hasta 330 mm	1985 de IBM, sucesor de la placa base AT. Funcionalmente equivalente a la AT, se hizo popular debido a su tamaño significativamente menor.
ATX	Intel 1996	12 × 9,6 en 305 × 244 mm	Creado por Intel en 1995. A partir de 2007, es el factor de forma más popular para las placas base de los productos básicos. El tamaño típico es de 9,6 × 12 en aunque algunas empresas extender el proceso a 10 × 12 pulgadas
Micro-ATX	1996	9,6 x 9,6 en 244 × 244 mm	Una variante más pequeña del factor de forma ATX (aproximadamente 25% menor). Compatible con la mayoría de los casos ATX, pero tiene menos ranuras que ATX, por una menor de suministro de energía unidad. Muy popular para escritorio y pequeño factor de forma ordenadores a partir de 2007
Mini-ATX	AOpen 2005	5,9 x 5,9 en 150 x 150 mm	Una variante más pequeña del factor de forma ATX (aproximadamente 25% menor). Compatible con la mayoría de los casos ATX, pero tiene menos ranuras que ATX, por una menor de suministro de energía unidad. Muy popular para escritorio y pequeño factor de forma ordenMini-ATX es ligeramente menor que Micro-ITX. Mini-ATX placas eran de diseño con MoDT (Mobile on Desktop Technology) que se adaptan CPU móvil para el requerimiento de energía, menor generación de calor y una mejor capacidad de aplicación.adores a partir de 2007
Flex-ATX	Intel 1999	9,0 × 7,5 en 228,6 × 190,5 mmmax.	Un subconjunto de microATX desarrollada por Intel en 1999. Permite diseño de placa base más flexible, el posicionamiento de componentes y la forma. Puede ser más pequeño que microATX ordinario.
Mini- ITX	VIA 2001	6,7 x 6,7 en 170 × 170 mm max.	Un pequeño y altamente integrada de factor de forma, diseñado para dispositivos pequeños, como los clientes ligeros y cajas set-top.
Nano-ITX	VIA 2003	4,7 x 4,7 en 120 × 120 mm	Dirigido a los inteligentes dispositivos de entretenimiento digital como PVRs, set-top boxes, los centros de los medios de comunicación y ordenadores de coche, y los dispositivos delgados.
Pico-ITX	VIA 2007	100 x 72 mm max.
Mobile-ITX	VIA 2007	2.953 × 1.772 en 75 × 45 mm
BTX (Balanced Technology Extended)	Intel 2004	12,8 × 10,5 en 325 × 267 mm max.	Un estándar propuesto por Intel como sucesor de ATX en la década de 2000, de acuerdo con el diseño de Intel tiene una mejor refrigeración. Foros de BTX se da la vuelta, en comparación con placas ATX, por lo que una toxina botulínica o la Junta microBTX necesita un caso de TB, mientras que una mesa de estilo ATX cabe en una caja ATX. Las ranuras de RAM y las ranuras PCI son paralelas entre sí. Procesador se coloca más cerca del ventilador. Puede contener una tabla de CNR.
MicroBTX (o uBTX)	Intel 2004	10,4 × 10,5 en 264 × 267 mm max.
PicoBTX	Intel 2004	8,0 x 10,5 en 203 × 267 mm max.
DTX	AMD 2007	200 × 244 mm max.
Mini- DTX	AMD 2007	200 × 170 mm max.
ETX	Kontron	95 × 114 mm	Se utiliza en los sistemas integrados y las computadoras de placa única . Requiere de un zócalo.
nanoETXexpress	Kontron	55 × 84 mm	Se utiliza en los sistemas integrados y las computadoras de placa única . Requiere una placa portadora. También conocido como COM Express Ultra y se adhiere a la pin-outs Tipo 1 o Tipo 10
CoreExpress	SFF-SIG	58 × 65 mm	Se utiliza en los sistemas integrados y las computadoras de placa única . Requiere una placa portadora.
Extended ATX (EATX)	Desconocido	12 × 13 en 305 × 330 mm	Se utiliza en rack sistemas de servidores. Normalmente se utiliza para las placas base de tipo de tipo servidor con dos procesadores y circuitos demasiado para una placa madre ATX estándar. El patrón de agujeros de montaje para la porción superior de la placa coincide con ATX.
Mayor placa ATX extendida (EEATX)	Supermicro	13,68 x 13 en 347 × 330 mm	Se utiliza en rack sistemas de servidores. Normalmente se utiliza para las placas base de tipo de tipo servidor con dos procesadores y circuitos demasiado para un estándar de la placa base E.ATX.
LPX	Desconocido	9 × 11-13 de 229 × 279 hasta 330 mm	Basado en un diseño de Western Digital , que permite más pequeños casos que en el AT estándar, poniendo las ranuras para tarjetas de expansión en una tarjeta Riser . [ 2 ] Se utiliza en slimline PC al por menor. LPX no se ha normalizado y por lo general utilizado por los grandes fabricantes de equipos originales .
Mini-LPX	Desconocido	09.08 × 10.11 en 203 a 229 × 254 hasta279 mm	Se utiliza en slimline PC al por menor.
PC/104 ™	PC/104 Consotium 1997	3,8 x 3,6 en	Se utiliza en sistemas embebidos. AT bus (ISA) adaptado a la arquitectura tolerante a la vibración conectores de cabecera .
NLX	Intel 1999	9.8 × 10 a 13,6 en el 203-229 x 254-345 mm	Un diseño de bajo perfil publicado en 1997. También se incorporó un elevador para tarjetas de expansión, y nunca llegó a ser popular.
UTX	TQ-2001 Componentes	88 × 108 mm	Se utiliza en sistemas embebidos y el IPCS. Requiere de un zócalo.
WTS	Intel 1998	14 x 16,75 en 355,6 × 425,4 mm	Un gran diseño para los servidores y estaciones de trabajo de gama alta que ofrecen múltiples CPU y unidades de disco duro
SWTS	Desconocido	16,48 x 13 en 418 × 330 mm	Un diseño exclusivo para servidores y estaciones de trabajo de gama alta que ofrecen múltiples CPUs .
HPTX	EVGA 2008	13,6 × 15 en 345,44 × 381 mm	Un gran diseño de EVGA, que tiene doble CPU (Intel Xeon 55xx y 56xx) de apoyo, Four-Way SLI de NVIDIA o ATI Crossfire apoyo, hasta el acceso al disco duro de3,5 pulgadas 8, y soporta 48 GB de memoria RAM. Los casos deben tener por lo menos 9 ranuras de expansión y las dimensiones necesarias para que sea compatible.
XTX	2005	95 × 114 mm	Se utiliza en sistemas embebidos. Requiere de un zócalo.

OPINIÓN

El avance tecnológico de la placa madre ha avanzado en cuanto a tamaño, integración de dispositivos. El procesador con su velocidad y capacidad, el disco duro con capacidad de almacenamiento y velocidad. Al igual que el chipset, Las memorias RAM, y cada componente de la misma han avanzado en su totalidad. 

CARACTERÍSTICAS DEL MOTHER BOARD

PIO: Todos los dispositivos dentro de una computadora soportan Entrada/Salida Programada, conocido como PIO por las siglas en Inglés de Programmed Input/Output, y es un medio de control del flujo de datos e instrucciones desde y hacia el procesador que permite a los dispositivos de diversas capacidades trabajar al unísono.

Con la utilización de Entrada / Salida programada, la circuitería de la UCP ejecuta una instrucción de entrada o salida para transferir 1,2, o 4 bytes de datos entre la UCP y el dispositivo de entrada/Salida con el que se está comunicando.

DMA: La utilización de la Entrada/Salida programada es la mejor opción en el caso de que existan dispositivos seriales en el sistema, ya que en este tipo de dispositivos los datos viajan un byte a la vez.

Esta solución no es la adecuada para la transferencia de grandes bloques de información ya que el procesador se queda enciclado en la transmisión de datos byte por byte reduciendo su desempeño llegando inclusive a trabajar a la velocidad del bus y no a la del procesador.

La tecnología del Acceso Directo a Memoria, también conocida como DMA por su nombre en inglés Direct Memory Access, es la evolución del PIO para permitir a dispositivos más evolucionados y con un manejo intensivo de memoria, acceder directamente a la memoria principal del sistema. El acceso directo a memoria está presente en las computadoras desde la primera IBM PC, sin embargo tenía un problema en el diseño y no fue posible utilizar PIO hasta la llegada de procesadores y circuitería más avanzados.

En este modo de comunicación entre la UCP y los dispositivos, la UCP crea un búfer de entrada/Salida en memoria y pasa la dirección de este búfer al dispositivo. El dispositivo puede entonces canalizar datos desde y hacia el búfer.

El acceso directo a memoria es administrado por un circuito en la tarjeta madre. El dispositivo envía una señal a través del transporte de E/S para solicitar permiso de transferir datos; si está libre el controlador responde y autoriza la transferencia de datos en el siguiente ciclo. Esto significa que la transferencia de datos sólo puede ocurrir cada tercer ciclo de reloj del bus de E/S, por lo cual, si un dispositivo requiere de transferir una gran cantidad de datos, o si su desempeño es crítico, esto podría resultar lento.

BUS MASTER: El transporte PCI generalizó el concepto de DMA de tal forma que el acceso al transporte podía ser manejado de manera cooperativa. El dispositivo que detecte un bus en espera obtiene el control de él y transfiere datos en cada ciclo de reloj del transporte, a lo cual se le llamó bus master o posesión del transporte.

Generalmente las transferencias por posesión del transporte dan prioridad a la primera ranura PCI que tiene datos para transferir. Esto explica porqué algunas computadoras especifican la asignación de controladoras de disco y otros dispositivos de desempeño crítico en las primeras ranuras PCI al comienzo del transporte.

BIOS: Todas las tarjetas madre incluyen una pequeña porción de Memoria de Sólo Lectura que contiene el Sistema Básico de Entrada / Salida, conocido como BIOS, por las siglas de su nombre en inglés Basic Input/Output System

Este sistema está compuesto de datos y código suficientes para realizar una verificación del equipo de cómputo al ser activado; está en memoria de sólo lectura para evitar que tenga que ser cargado cada vez que se enciende el equipo, como sucedía con las primeras computadoras.

En versiones más modernas, el BIOS se encuentra almacenado en FLASH RAM, lo que le permite ser actualizado para que la tarjeta madre pueda albergar nuevos dispositivos y/o mejorar el desempeño original de fábrica.

El BIOS incorpora varias rutinas independientes. La primera parte se ejecuta en cuanto el equipo es encendido; inspeccionando la computadora para determinar qué dispositivos se encuentran activos, verificando que todo esté funcionando normalmente.

Este proceso es conocido como Prueba de AutoComprobación de Encencido, o POST por las siglas de su nombre en inglés Power On Self Test. Para el caso de las computadoras con capacidad de recibir dispositivos Conectar y Usar (Plug And Play), identifica estos dispositivos y asigna automáticamente los recursos. Este procedimiento cuenta también con una interfaz manual, a la que usualmente se accede presionando la tecla Suprimir durante la POST, que permite al usuario indicar la distribución de recursos, así como la activación y desactivación de dispositivos.

Una vez pasados los procesos de prueba, la ROM determina desde qué dispositivo arrancará el sistema. En las primeras computadoras esto únicamente podía ser por disquete, posteriormente se añadió el disco duro a la lista, hasta que se incorporaron nuevos dispositivos de arranque como otras unidades de disco duro, CD-ROM, LAN y otros dispositivos externos. En caso de que no se encuentre un dispositivo de arranque, se solicita al usuario que elija uno y/o introduzca el medio.

El BIOS era un componente vital hasta la aparición del modo protegido en 32 bits, en el cual algunas aplicaciones no utilizan el BIOS.

CMOS RAM: es un tipo de memoria que almacena información sobre la configuración del sistema, por ejemplo la elección de velocidad de buses, overclock del procesador, activación de dispositivos, entre otras. Esta información se puede modificar por medio de una utilidad de la BIOS que puede ser invocada por el usuario durante el arranque del sistema. Debido a ello suele confundirse con la propia BIOS, pero es una entidad de memoria diferente.

Esta memoria es una RAM de 64 bytes de capacidad, que está vinculada con el reloj de tiempo real del sistema. La tecnología CMOS de bajo consumo de esta memoria permite que sea alimentada por la misma pila del reloj de tiempo real de la placa base. En los primeros PC se usaba una batería recargable, en la actualidad se usan baterías de litio desechables tipo botón.

La información contenida en esta RAM-CMOS es usada por la BIOS durante el arranque del ordenador para establecer la configuración del sistema. En ese momento se comprueba la integridad del contenido del CMOS y, si los datos son incorrectos, se genera un error y el sistema solicita una respuesta al usuario sobre la acción a seguir: continuar o entrar a la utilidad de configuración.

COMPONENTES DE LA PLACA BASE ACTUAL

SOCKET DEL PROCESADOR: El socket es el conector de la placa base sobre el que se coloca el procesador, Su función, es dar corriente eléctrica al micro, servir de anclaje y permitir la comunicación entre este y los demás componentes del sistema.

        Debido a esta forma de conectar los procesadores podemos quitar y poner diferentes micros, a veces incluso de distintas familias, sin tener que cambiar de placa base. Cada procesador sólo se conecta a un tipo de socket, haciendo imposible conectar, por ejemplo, un procesador Intel en un socket de AMD. Los laptops o portátiles, como norma general no utilizan socket, aunque algunos tienen algo parecido ya que se usan otros sistemas que ocupan menos espacio.

Modelos de sockets más comunes

Ø  Socket AM3+. Pensado para la familia AMD FX de arquitectura Bulldozer. Es capaz de soportar micros más antiguos. AMD suele tener en cuenta a sus clientes en este caso, no actualizando los sockets tan a menudo como hace Intel. Esto provoca que tengas que comprar una placa base con casi cada nuevo procesador.

Ø  Socket FM1. Introducido en Julio de 2011. Pensado para los procesadores AMD A series primero anteriores a Piledriver, y también para ciertos tipos de Athlon II, E2 Series y Sempron. Tiene 905 pines, y surge debido a la necesidad de soportar las nuevas tarjetas graficas integradas.

Ø  Socket FM2. Acompaña a los procesadores AMD A series basados en Piledriver. Por lo tanto tiene que tener soporte para la tarjeta gráfica integrada y el controlador de memoria. En este caso AMD se ha dado mucha prisa en cambiar el socket.

Ø  Socket 2011. Intel los utiliza en sus procesadores Sandy Bridge E. En este caso no tiene tarjeta gráfica integrada. Controlador de memoria integrado. 2011 pines.

Ø  Socket 1155. Lanzado en Enero de 2011. Utilizada por tanto por los Intel Core de Segunda Generación, y los de Tercera Generación o Sandy e Ivy Bridge. Tiene 1155 contactos.

Ø  Socket 1150. Usado por los Intel Core de cuarta generación también denominados Haswell y los de quinta, Broadwell.

 Ø  Socket 1151. El usado por los Intel Core de quinta generación también denominados Skylake.

Slot DDR RAM: Las siglas DDR son utilizadas para abreviar el concepto "Double Data Rate", cuya definición es memoria de doble tasa de transferencia, y se trata de una serie de módulos que están compuestos por memorias síncronas, llamadas SDRAM, y si bien tienen el mismo tamaño de los DIMM de SDRAM, las DDR-SDRAM poseen mayor cantidad de conectores, ya que mientras la SDRAM normal tiene 168 pines, la DDR-SDRAM posee 184.

Las Memorias DDR trabajan transfiriendo datos a través de dos canales diferentes, de manera simultánea y en un mismo ciclo de reloj con una transferencia de un volumen de información de 8 bytes en cada ciclo de reloj. No obstante son compatibles con procesadores más potentes en cuanto a ciclos de reloj.

Tipos de slots:

Ø  Ranura para memoria RAM tipo TSOP: TSOP proviene de ("Thin Small Out-line Package"), lo que traducido significa conjunto de bajo perfil fuera de línea. Son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), los primeros módulos de memoria aislados que se introducían en zócalos especiales de la tarjeta principal. Estos chips en conjunto iban sumando las cantidades de memoria RAM del equipo.

Las memorias TSOP no fueron totalmente reemplazados en aquel tiempo, sino que se conjuntaron los módulos en una placa plástica especial y se organizaron las terminales con forma de pin en un solo lado de la tarjeta, naciendo el estándar de memorias SIP ("Single In-line Package").

Ø  Ranura para memoria RAM tipo SIP:  ("Single In-line Package" ), significa soporte simple en línea: son los primeros tipos de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), que integraron en una sola tarjeta varios módulos de memoria TSOP, lográndose comercializar mayores capacidades en una sola placa. Las terminales se concentraron en la parte baja en forma de pines (30) que se insertaban dentro de las ranuras especiales de la tarjeta principal (Motherboard). Reemplazaron el uso de las memorias TSOP. 

Las memorias SIP fueron rápidamente reemplazadas por las memorias RAM tipo SIMM ("Single In line Memory Module"), ya que las terminales se integraron a una placa plástica y se hizo más resistente a los dobleces. 

Ø  Ranura para memoria RAM tipo SIMM: ("Single In line Memory Module"), significa módulo de memoria de únicamente una línea (este nombre es debido a que sus contactos se comparten de ambos lados de la tarjeta de memoria): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuales tienen los chips de memoria de un solo lado de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 30 ó 72 terminales para ranuras de la tarjeta principal. Las memorias SIMM reemplazaron a las memorias RAM tipo SIP ("Single In-Line Package"). Las memorias SIMM fueron reemplazadas por las memorias RAM tipo DIMM ("Dual In line Memory Module").

Ø  Ranura para memoria RAM tipo DIMM:  ("Dual In line Memory Module" ), significa módulo de memoria de línea dual (este nombre es debido a que sus contactos de cada lado son independientes, por lo tanto el contacto es doble en la tarjeta de memoria): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuáles pueden tener chips de memoria en ambos lados de la tarjeta ó solo de un lado, cuentan con un conector especial de 168 terminales para ranuras de la tarjeta principal. Cabe destacar que la característica de las memorias de línea dual, es precursora de los estándares modernos RIMM y DDR-X), por ello no es de extrañarse que también se les denomine DIMM - SDRAM tipo RIMM ó DIMM - SDRAM DDR-X. 

Las memorias DIMM - SDRAM fueron reemplazadas por las memorias tipo RIMM ("Rambus Inline Memory Module" ) y las memorias tipo DDR ("Double Data Rate" ). 

Ø Ranura para memoria RAM tipo DDR ("Dual Data Rate" ), significa transmisión doble de datos (este nombre es debido a que incorpora dos canales para enviar los datos de manera simultánea): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuales tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 184 terminales para ranuras de la tarjeta principal. También se les denomina DIMM tipo DDR, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM. 

Ø  Ranura para memoria RAM tipo RIMM: ("Rambus In line Memory Module" ), significa módulo de memoria de línea con bus integrado (este nombre es debido a que incorpora su propio bus de datos, direcciones y control de gran velocidad en la propia tarjeta de memoria): son un tipo de memorias RAM del tipo RDRAM ("Rambus Dynamic Random Access Memory" ): es decir, también están basadas en almacenamiento por medio de capacitores), que integran circuitos integrados y en uno de sus lados tienen las terminaciones, que sirven para ser insertadas dentro de las ranuras especiales para memoria de la tarjeta principal. También se les denomina DIMM tipo RIMM, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM.

Las memorias RIMM fueron reemplazadas por las memorias RAM tipo DDR ("Double Data Rate" ) las cuáles eran más económicas.

Ø  Ranura para memoria RAM tipo DDR2:  ("Dual Data Rate 2" ), lo que traducido significa transmisión doble de datos segunda generación (este nombre es debido a que incorpora dos canales para enviar y además recibir los datos de manera simultánea): son un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuales tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras de la tarjeta principal. También se les denomina DIMM tipo DDR2, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM. 

Actualmente compite contra un nuevo estándar: las memorias RAM tipo DDR-3 "Double Data Rate -3”. 

Ø  Ranura para memoria RAM tipo DDR3: ("Dual Data Rate 3" ), significa transmisión doble de datos tercer generación: son el más moderno estándar, un tipo de memorias DRAM (RAM de celdas construidas a base de capacitores), las cuales tienen los chips de memoria en ambos lados de la tarjeta y cuentan con un conector especial de 240 terminales para ranuras de la tarjeta principal. También se les denomina DIMM tipo DDR3, debido a que cuentan con conectores físicamente independientes por ambas caras como el primer estándar DIMM. Este tipo de memoria cuenta en su gran mayoría de modelos con disipadores de calor, debido a que se sobrecalientan.

Slot De Alimentación de energía: Recibe de la fuente de alimentación todos los niveles de tensión necesarios para el funcionamiento del PC. se desarrolló como una evolución de la forma de Baby-AT, para mejorar la funcionalidad de los actuales E/S y reducir el costo total del sistema. Este fue creado por Intel en 1995. Fue el primer cambio importante en muchos años en el que las especificaciones técnicas fueron publicadas por Intel en 1995 y actualizadas varias veces desde esa época, la versión más reciente es la 2.2 publicada en 2004. 

El tipo de conector de la fuente de alimentación es de 24 (20+4) contactos que permiten una única forma de conexión y evitan errores como con las fuentes AT y otro conector adicional llamado P4, de 4 contactos. También poseen un sistema de desconexión por software.

Conectores IDE: es un estándar de interfaces para la conexión de dispositivos de almacenamiento masivo de datos y unidades de discos ópticos que utiliza el estándar derivado de ATA y el estándar ATAPI.

Controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y añade además dispositivos como, las unidades CD-ROM. El conector que usa el disco duro IDE para transmitir y recibir datos es de 40 pines que se conectan al interfaz IDE.  Normalmente este cable surge de la placa base, que tiene integrada la controladora de disco duro. Cada interfaz o conector IDE soportan dos dispositivos y cada uno debe ser identificado. Se identifica como maestro (Master) y otro como esclavo (Slave) no puede haber dos maestros o dos esclavos sobre el mismo cable.

Conectores sata: (Serial Advanced Technology Attachment) Es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones que están siendo todavía desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P- ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisión de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex

Diseñado en: 2003 Sustituye a: Parallel ATA Conectable en caliente: Sí, con soporte de otros componentes del sistema. Externo: Sí, con eSATA. Y por USB, con case o caja externa. Cable: Cable plano Pines: 7.

CHIPSET: Es una serie de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes del ordenador (procesador, memoria, tarjeta gráfica, unidad de almacenamiento secundario, etc.). Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados Norte y Sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después del microprocesador. El Chipset determina muchas de las características de una placa base y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del Chipset. El chipset es alterable gracias a la BIOS que es programable y modificable.

El chipset esta divido en 2 circuitos:

El NorthBridge o Puente Norte, MCH (Memory Controller Hub), es quizás el componente del chipset de mayor importancia, situado en la parte superior (norte) de la placa base, cerca del slot del procesador y de los bancos de memoria.  Controla las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP o el PCI-Express de gráficos, y las comunicaciones con el Puente Sur.  Del Northbridge depende directamente el tipo de procesador que admitirá nuestra placa base, la frecuencia FSB ("Frontal Side Bus"), el tipo y frecuencia de las memorias y el tipo de adaptador gráfico. Actualmente generan una alta temperatura debido a sus altas frecuencias y rendimiento, por lo que suelen tener algún tipo de refrigeración, ya sea activa o pasiva.

 

El SouthBridge o Puente Sur, ICH (InputController Hub), está conectado al procesador mediante el Northbridge y es el chip encargado de controlar la práctica totalidad de elementos Entrada/Salida por lo que también se le conoce como “Concentrador de controladores de Entrada/Salida”. Controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE y Serial ATA, puertos USB, FireWire, RAID, ranuras PCI y PCI-Express, puertos infrarrojos, disquetera, LAN, interfaz de sonido, controlador de interrupciones, y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

         BIOS: (Basic Input Output System – Sistema Básico de Entrada Salida) es un software grabado en un chip insertado en la placa base, concretamente en una memoria de tipo ROM (Read-Only Memory - Memoria de Solo Lectura). Este programa es el que se encarga de comprobar el hardware instalado en el sistema, ejecutar un test inicial de arranque, inicializar circuitos, manipular periféricos y dispositivos a bajo nivel y cargar el sistema de arranque que permite iniciar el sistema operativo. En resumen, es lo que permite que el ordenador arranque.

Está diseñado a medida (o Adaptados) para la placa base que lo contiene. Estrictamente hablando, un programa almacenado en un medio de almacenamiento permanente como una Rom, se denomina FIRMWARE (Firm en inglés significa firme) en vez de Software, debido a que si bien es posible, no es tan fácil modificarlo, pues hay que reemplazar la memoria.

CMOS: La CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor): una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad.

En la actualidad existen solo dos grandes fabricantes de CMOS: Phoenix - Award, creada tras la unión de ambas empresas, aunque sigue distribuyendo CMOS bajo ambos nombres. AMIBIOS (American Megatrends Inc.).

Pila: Proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas.

Cuando hay problemas con la pila, los valores de dicha memoria tienden a perderse, y es cuando pueden surgir problemas en el arranque del tipo: pérdida de fecha y hora, necesidad de re-configurar dispositivos en cada arranque, y otros. En caso de problemas sustituir la pila es trivial, basta con comprar una de iguales características, retirar la vieja y colocar la nueva en su lugar.

Ranuras PCI: proviene de las siglas de ("Peripheral Components Interconect") ó componentes periféricos interconectados. Este tipo de ranura fue desarrollado por Intel® y lanzado al mercado en 1993, se comercializa con una capacidad de datos de 32 bits y 64 bits para el microprocesador Intel® Pentium. Reemplazó del mercado a la ranura de expansión ISA, EISA y VESA. Compite actualmente en el mercado contra las ranuras AGP/AGP 8X y PCI-Express. Aquí las características:

• Se  podría considerar una ranura de expansión de cuarta generación.
• Es una ranura de tamaño menor a las anteriores tanto el largo como en ancho y suelen ser de color blanco.
• Integra una capacidad de datos de 32 bits y 64 bits para el microprocesador Intel® Pentium.
• Tiene una velocidad de transferencia de hasta 125.88 Megabytes/s (MB/s) a 503.54 MB/s respectivamente.
• Cuentan con una velocidad interna de trabajo de 33 MHz para 32 bits y 66 MHz para 64 bits.

PCI-e PCI Express: proviene de las siglas de ("Peripheral Components Interconect-Express") componentes periféricos interconectados en modo inmediato. Este tipo de ranura fue desarrollado por Intel y lanzado al mercado en 2004, con una forma de transmisión de tipo serial (mientras el PCI lo hace de forma paralela).

Características generales de la ranura PCI-E:

• PCI-E se podría considerar una ranura de expansión de sexta generación.
• Hay varias versiones de la ranura PCI-E: (1X, 4X, 8X y 16X).
• Por el hecho de tener varias versiones, resulta confuso al  usuario el tipo de tarjetas que puede ó no utilizar.
• El tamaño de la ranura varía según la versión PCI-E.
• Integra una capacidad de datos de 32 bits.
• Tiene una velocidad de transferencia de 250 Megabytes/s (MB/s) hasta 4000 MB/s respectivamente.
• Cuentan con una velocidad interna de trabajo de 66 MHz.
• Tiene estructurado para enlaces punto a punto, trabajando de modo serial.
• Inicialmente se utilizaba para la conexión de tarjetas aceleradoras de gráficos, pero actualmente se comienzan a utilizar para otros fines como tarjetas de red.

motherBoard

CONCLUSION

Hemos visto gran parte de la evolución de la placa base del computador, en resumen, todo lo que tiene que ver con tecnología es precisamente a causa de esta, ya que todo dispositivo lleva en sí una mainboard o placa base. La evolución de esta ha llevado a cabo en si todo lo que tiene que ver con el mundo de la tecnología en la actualidad.