DEBER DE
ARQUITECTURA INFORMATICA
TARJETA MADRE
La
placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés
motherboard o mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la que se
conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Es una
parte fundamental a la hora de armar una PC de escritorio o portátil. Tiene
instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el
circuito integrado auxiliar, que sirve como centro de conexión entre el
microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión
y otros dispositivos.
Va
instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa
y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores
internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
La
placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar
las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo
del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
Componentes:
Una
placa base típica admite los siguientes componentes:
~
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.
~
El zócalo de CPU es un receptáculo que recibe el
microprocesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa
base.
~
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 gráfica,unidad de almacenamiento
secundario, etc.).
~
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 (Master Boot Record), o
registradas en un disco duro o SSD, 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:
o
Los puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón,
estas interfaces tienden a desaparecer a favor del USB
o
Los puertos serie, por ejemplo para conectar
dispositivos antiguos.
o
Los puertos paralelos, por ejemplo para la conexión de
antiguas impresoras.
o
Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por
ejemplo para conectar periféricos recientes.
o
Los conectores RJ45, para conectarse a una red
informática.
o
Los conectores VGA, DVI, HDMI o Displayport para la conexión del monitor de la
computadora.
o
Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de
almacenamiento, tales como discos duros, unidades de estado sólido y unidades
de disco óptico.
o
Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio,
tales como altavoces o micrófonos.
o
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, un
tarjeta gráfica 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 Express.
En
la placa también existen distintos conjuntos de pines que sirven para
configurar otros dispositivos:
~
JMDM1: Sirve para conectar un modem por el
cual se puede encender el sistema cuando este recibe una señal.
~
JIR2: Este conector permite conectar
módulos de infrarrojos IrDA, teniendo que configurar la BIOS.
~
JBAT1: Se utiliza para poder borrar todas
las configuraciones que como usuario podemos modificar y restablecer las
configuraciones que vienen de fábrica.
~
JP20: Permite conectar audio en el panel
frontal.
~
JFP1 Y JFP2: Se utiliza para la conexión de los
interruptores del panel frontal y los LEDs.
~
JUSB1 Y JUSB3: Es para conectar puertos usb del
panel frontal.
Tipos de bus
Los
buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía
entre dos puntos de la computadora.
Los
buses generales son los siguientes:
~
Bus de datos: son las líneas de comunicación por
donde circulan los datos externos e internos del microprocesador.
~
Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja
la información específica sobre la localización de la dirección de memoria del
dato o dispositivo al que se hace referencia.
~
Bus de control: línea de comunicación por donde se
controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los
periféricos.
~
Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación
encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la
tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal.
~
Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se
vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el
microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria
caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada
por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo.
Conectores (Serial ATA o
S-ATA).
Sistema controlador de discos sustituye al
P-ATA (conocido simplemente como IDE/ATA o ATA Paralelo). S-ATA proporciona
mayor velocidad, además de mejorar el rendimiento si hay varios discos
rígidos conectados. Además permite
conectar discos cuando la computadora está encendida (conexión en caliente).
El
SATA es una conexión en serie, en un cable con un mínimo de cuatro alambres que
crea una conexión punto a punto entre
dos dispositivos.
Con
respecto al ATA Paralelo, una ventaja es que sus cables son más delgados y
pueden medir hasta un metro de largo (los P-ATA sólo pueden medir 40 cm de
largo y son más anchos).
El
Serial ATA soporta todos los dispositivos ATA y ATAPI.
Miembros
La
adición de miembros a SATA-IO está abierta miembros a la especificación y al
sitio Web del desarrollo de las especificaciones.
- Elegibilidad
para participar en los laboratorios de interoperabilidad de Serial ATA
(Plugfests).
- Oportunidades
para participar en programas de marketing y eventos, como cartas de
prensa, muestras de productos en el sitio Web, etc.
- Uso
de los logos SATA-IO.
- Descuentos
para eventos SATA-IO.
- Promoción
de la compañía y enlaces desde el sitio Web de SATA-IO.
Los
promotores del grupo SATA-IO incluyen a Dell Computer Corporation, Maxtor
Corporation, Seagate Technology, Western Digital Corporation, Hitachi
High-Technologies Corporation y Vitesse Semiconductor. La lista de los miembros
actuales de SATA-IO se puede encontrar en la página oficial de SATA-IO. El número actual de miembros es de
206 compañías que incluyen a todas las compañías conocidas del mundo
informático, ya sea de software como de hardware. Sun Microsystems,
Hewlett-Packard, Samsung, IBM, etc.
Para
hacerse miembro del SATA-IO hay que firmar el acuerdo de calidad de miembro
(Membership Agreement) y pagar una cuota anual de $1,500 en las oficinas de
SATA-IO.
Velocidades
Al
referirse a velocidades de transmisión, conviene recordar que en ocasiones se
confunden las unidades de medida, y que las especificaciones de la capa física
se refieren a la tasa real de datos, mientras que otras especificaciones se
refieren a capacidades lógicas.
La
primera generación específica en transferencias de 150 MB por segundo, también
conocida por SATA 150 MB/s o Serial ATA-150. Actualmente se comercializan
dispositivos SATA II, a 300 MB/s, también conocida como Serial ATA-300 y los
SATA III con tasas de transferencias de hasta 600 MB/s.
Las
Unidades que soportan la velocidad de 3Gb/s son compatibles con un bus de 1,5
Gb/s.
En
la siguiente tabla se muestra el cálculo de la velocidad real de SATAI 1.5
Gb/s, SATAII 3 Gb/s y SATAIII 6 Gb/s:
|
SATA I
|
SATA II
|
SATA III
|
|
|
Frecuencia
|
1500 MHz
|
3000 MHz
|
6000MHz
|
|
Bits/clock
|
1
|
1
|
1
|
|
Codificación 8b10b
|
80%
|
80%
|
80%
|
|
bits/Byte
|
8
|
8
|
8
|
|
Velocidad real
|
150 MB/s
|
300 MB/s
|
600 MB/s
|
Topología
SATA
es una arquitectura "punto a punto". Es decir, la conexión entre
puerto y dispositivo es directa, cada dispositivo se conecta directamente a un
controlador SATA, no como sucedía en los viejos PATA que las interfaces se
segmentaban en maestras y esclavas.
Cables y conexiones
Los
conectores y los cables son la diferencia más visible entre las unidades SATA y
las ATA. Al contrario que los ATA se usa el mismo conector en las Unidades de
almacenamiento de equipos de escritorio o servidores (3,5 pulgadas) y los de
los portátiles (2,5 pulgadas). Esto permite usar las unidades de 2,5 pulgadas
en los sistemas de escritorio sin necesidad de usar adaptadores a la vez que
disminuyen los costes.
Alternativas
También
en SCSIW se está preparando un sistema en serie, que además es compatible con
SATA, esto es, se podrán conectar discos SATA en una controladora SAS (Serial
Attached SCSI). El Serial ATA transfiere los datos por un bus de 7 hilos mucho
más delgado y fino que el anterior Parallel ATA que lo hacía por uno de 80 o 40
hilos, lo que permite una mayor circulación de aire en ventilación dentro del
equipo disminuyendo así su calentamiento interno y externo.
EL USB
USB Universal Serial Bus es una interface
plug&play (permite conectar cualquier dispositivo de hardware al ordenador,
sin tener que incorporar ningún controlador (driver), pues la configuración se
realiza de forma automática) entre la CPU y ciertos dispositivos tales como
teclados, mouses, scanners, impresoras, modems, placas de sonido, cámaras, etc).
Fue desarrollado por Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern
Telecom.
La
arquitectura USB (Univeral Serial Bus) combina todas las ventajas de un
estándar multiplataforma, incluyendo un costo inferior, una mayor
compatibilidad y un número superior de periféricos disponibles
¿Cómo funciona el USB?
Cuando
un dispositivo es conectado al bus (en caliente), el Sistema Operativo lo
detecta, instala sus drivers (solo la primera vez) y lo configura.
La
velocidad de transimision es de 12 Mbits/sec y permite manejar hasta 127
dispositivos a una 1 sola CPU (no en forma directa sino a traves de un hubs).
Algunos
dispositivos son alimentados por el mismo bus y otros dispositivos aportan
corriente al bus.
Por
ejemplo: si yo conecto un modem, una impresora, un scanner y una cámara al bus
USB, la cámara y el modem absorberán corriente del bus mientras que el scanner
y la impresora aportarán corriente al bus, balanceando de ésta forma el consumo
de corriente en el bus.
La
implementación del USB elimina el uso de IRQ's, canales de DMA, etc. como así
la necesidad de abrir los gabinetes para instalar o remover dispositivos. Los
usuarios de PC no tendrán más la necesidad de preocuparse sobre la correcta
selección del puerto serie, la instalación de tarjetas de expansión, o el dolor
de cabeza de configurar los conmutadores DIP, jumpers, drivers software,
TIPOS DE CABLES
Cada
conector tiene 4 cables (V+, V-, D+, D-) para proveer energía a los
dispositivos de bajo consumo.
Hay
2 tipos de cable:
a)
los no blindados son capaces de manejar 1.5 Mbits/sec y están diseñados para
dispositivos de demanda baja tales como teclados, mouses, joysticks.
b)
par trenzado blindado capaces de manejar 12Mbits/sec y son usados para todas
las demas aplicaciones
Conexión
Los
periféricos USB incorporan la prestación "conectar y listo" y
eliminan la necesidad de apagar o reiniciar el ordenador al conectar un nuevo
periférico. Los usuarios pueden conectar periféricos USB en cualquier momento.
Las
conexiones USB no requieren terminadores, direcciones de memoria o números de
identificación. Utilizan un nuevo tipo de cable pequeño, sencillo, económico y
fácil de conectar.
Por
ejemplo, un usuario trabajando en una revista o informe con ilustraciones puede
intercambiar una cámara digital y una impresora sin perder tiempo.
Compatibilidad
USB
facilita un único estándar Plug and Play para toda la industria para expandir
la funcionalidad del PC. El estándar USB está actualmente soportado por más de
250 compañías líderes en la industria de los ordenadores, telecomunicaciones y
software. Intel es miembro del USB Implementers Forum.
Total
en Windows 98 y por medio de drivers en Windows 95 y Windows NT
Limitaciones
El
único límite es que no puede manejar el ancho de banda requerido para video en
vivo no comprimido, dado que un dispositivo USB no puede tener un ancho de
banda de más de 6 Mbits/sec.
Ficha Técnica de una
Mainboard
|
CPU
(Soporte maximo)
|
i7
|
|
CPU
AM3
|
N/A
|
|
FSB
/ Hyper Transport Bus
|
6.4GT/s
|
|
Chipset
|
Intelâ X58+ICH10R
|
|
Memoria
DDR2
|
N/A
|
|
Memoria
DDR3
|
DDR3
800/1066/1333*/1600*/1800*/2133*
(OC)
|
|
Canal
de Memoria
|
Triple
|
|
Ranuras
DIMM
|
6
|
|
Memoria
máxima (GB)
|
24
|
|
PCI-Ex16
|
6
|
|
PCI-E
Gen
|
Gen2
(2x16, 2x8x 2x4)
|
|
PCI-Ex4
|
N/A
|
|
PCI-Ex1
|
1
|
|
PCI
|
N/A
|
|
IDE
|
N/A
|
|
SATAIII
|
2
|
|
SATAII
|
6
|
|
RAID
|
0/1/5/10
|
|
LAN
|
10/100/1000*
2
|
|
TPM
|
1
|
|
Puerto
USB 3.0 (traseros)
|
2
|
|
Puerto
USB 2.0 (traseros)
|
6
|
|
Puerto
de Audio (traseros)
|
6+
SPDIF Coaxial / Óptico
|
|
Puerto
Seriales (traseros)
|
N/A
|
|
Puerto
Seriales (traseros)
|
N/A
|
|
Puerto
1394 (traseros)
|
1
|
|
eSATA
|
2
|
|
Puerto
de pantalla
|
N/A
|
|
VGA
|
N/A
|
|
HDMI
|
N/A
|
|
DVI
|
N/A
|
|
Max. Memoria
compartida para VGA (MB)
|
N/A
|
|
DirectX
|
N/A
|
|
Formato
|
ATX
|
|
DrMOS
|
Si
|
|
APS
|
Si
|
|
Memoria
Sideport
|
N/A
|
|
SLI
|
Si
|
|
SLI
3-vías
|
Si
|
|
SLI
Híbrido
|
N/A
|
|
CrossFire
|
Si
|
|
CrossFire
Hibrido
|
N/A
|
|
D-LED2
|
Si
|
|
Green
Power Genie
|
Si
|
