Motherboard (placa madre)

1. ¿Qué es motherboard?

La motherboard o como es llamada en algunos países 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.

En la motherboard se instala el microprocesador, la memoria RAM y el disco duro que son básicamente los tres elementos que se necesitan para que un CPU se convierta en una computadora. En la primera se recibe y procesa la información, la segunda se encarga de dar el soporte para que los procesos se ejecuten al 100% y en la tercera se almacena la información para posteriormente brindar los resultados.

La placa base da forma, literalmente, a los cimientos de nuestros ordenadores. Los usuarios que no están familiarizados con el hardware no suelen darle la importancia que merece porque se fijan más en otros componentes a priori más llamativos, como la CPU o la tarjeta gráfica. Y es comprensible que sea así, pero, en realidad, el rol de la placa base es crucial. De hecho, en gran medida de ella dependen la estabilidad y la capacidad de actualización de nuestro PC.

Los entusiastas del hardware no solo suelen prestar mucha atención a este componente, sino que a menudo también le dedican una parte importante de su presupuesto. Y tiene todo el sentido si tenemos presente que una placa base a la última y de buena calidad puede permitirnos actualizar en el futuro la mayor parte de los componentes de nuestro equipo, incluido el procesador, sin necesidad de cambiarla. 

2. Partes de la placa madre

Los componentes del mother son:

Conectores de alimentación

Son los que permiten a la placa madre recibir la energía de la fuente de alimentación o de poder, lo cual le permite volver a redistribuir esa misma energía a los demás componentes del hardware de nuestro ordenador de escritorio.

Hay dos lugares donde la fuente de alimentación se conecta a la motherboard, uno es para el cpu de 4 u 8 pines depende del modelo, y el otro para la placa clásico conector de 24 pines. Estos dos lugares son los conectores de alimentación de nuestra placa base.

Vuelvo a repetir, no se preocupen por esas conexiones porque vamos a profundizar de manera práctica en lo que resta del curso, por ahora solo necesitamos saber que existen y la función que cumplen los conectores de alimentación de la placa madre.

Socket o Zocalo del Microprocesador

En el Socket se ubica nuestra cpu (micro), allí es donde el cerebro de la computadora hace la magia mediante esta conexión a la placa madre y a través de un bus frontal, este se conecta a los demás componentes.

El tipo de socket de una placa madre junto con el chipset determinan que tipo de microprocesador soportan. Hay distintos tipos de socket y chipsets, cada uno para un tipo de microprocesador determinado.

Zocalo o Ranuras para la memoria RAM

Es el lugar donde van insertadas nuestras memorias ram, que son memorias de acceso aleatorio. Cuando se apaga nuestra computadora, todo lo que está alojado en la memoria Ram se pierde. 

Chipset:

El chipset es un conjunto de circuitos electrónicos, que gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, placa gráfica, unidad de almacenamiento secundario, etc.).

El chipset, generalmente se divide en dos secciones:

Puente Norte o northbridge

Es quien maneja la Conexión entre el microprocesador, la memoria RAM y el GPU;

Puente Sur Southbridge

Maneja la conexión entre de los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los discos duros o unidades externas.

Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador de memoria dentro del procesador, además de que estas tardan en degradarse aproximadamente de 100 a 200 años.

Existen otros componentes importantes como:

El reloj

regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesador y de los periféricos internos.

La CMOS:

Es 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:

Mantiene la configuración CMOS, es decir, es quien le da la energía suficiente para que al no tener electricidad la pc, esta no pierda su configuración.

El Bios

Es 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 registro de arranque principal (Master Boot Record, MBR), o registradas en un disco duro o un dispositivo de estado sólido, cuando arranca el sistema operativo.

Actualmente, las computadoras modernas sustituyen el MBR por la tabla de particiones GUID (GPT) y el BIOS por Extensible Firmware Interface (EFI).

El bus frontal o bus delantero (front-side bus o FSB):

Es también llamado “bus interno”, conecta el microprocesador al chipset. Está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath.

El bus de memoria:

Es quien conecta el chipset a la memoria temporal.

Los conectores de entrada/salida

Cumplen normalmente con la norma PC 99; estos conectores incluyen:

• Los puertos serie, para conectar dispositivos antiguos.
• Los puertos paralelos, para la conexión de impresoras antiguas.
• Los puertos PS/2 para conectar teclado y ratón; estas interfaces tienden a ser sustituidas por USB.
• Los puertos USB (en inglés Universal Serial Bus), por ejemplo, para conectar diferentes periféricos, como por ejemplo: mouse, teclado, memoria USB,teléfonos inteligentes, impresoras.
• Los conectores RJ-45, para conectarse a una red informática.
• Los conectores VGA, DVI, HDMI o DisplayPort para la conexión del monitor de computadora o proyector de vídeo.
• Los conectores IDE o Serial ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, tales como discos duros (HDD), dispositivos de estado sólido (SDD) yunidades de disco óptico.
• Los conectores jacks de audio, para conectar dispositivos de audio, por ejemplo: altavoces y auriculares (código de color: verde), y micrófonos (código de color: rosado).

Las ranuras de expansión:

Se trata de receptáculos (slots) que pueden acoger placas o tarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de la computadora; por ejemplo, una tarjeta gráfica se puede añadir para mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos:

• ISA (Industry Standard Architecture) interfaz antigua,
• PCI (Peripheral Component Interconnect),
• AGP (Accelerated Graphics Port) y,
• PCIe o PCI-Express, son los más recientes.
• Interfaz gráfica integrada o unidad de procesamiento gráfico (GPU)
• IGP, Integrated Graphic Processor
• Interfaz integrada de audio o sonido
• Interfaz integrada Ethernet o puertos de red integrados ((10/100 Mbit/s)/(1 Gbit/s))

Jumpers o puentes

sirven para configurar otros dispositivos:

• JMDM1: Sirve para conectar un módem 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 ledes
• JUSB1 Y JUSB3: Es para conectar puertos USB del panel frontal.

3. Tipos de buses

Tipos de bus

Los buses son espacios físicos que permiten el transporte de información y energía entre dos puntos de la computadora. Generalmente son cinco.

Bus de datos

Los buses de datos son las líneas de comunicación por donde circulan los datos externos e internos del microprocesador.

Bus de dirección

El bus de dirección es la 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

El bus de control es la línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos.

Bus de expansión

Los buses de expansión son el 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 placa principal.

Bus del sistema

Todos los componentes de la placa madre se vinculan a través del bus del sistema, mediante distintos tipos de datos del microprocesador y de 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.

4. Partes del mother (video)

5. Clasificación

Clasificación

La mayoría de las placas de PC fabricadas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:

Las placas base para microprocesadores AMD:

• Slot A: Duron, Athlon
• Socket A: Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
• Socket 754: Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion
• Socket 939: Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron
• Socket 940: Opteron y Athlon 64 FX
• Socket AM2: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
• Socket F: Opteron
• Socket AM2 +: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
• Socket AM3: Phenom II X2/X3/X4/x6, Athlon II X2/X3/X4, Sempron 100 Series
• Socket AM3+: Sempron, Athlon II X2/X3/X4, Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8
• Socket FM1: A4X2, A6X3/X4, A8X4, Athlon II
• Socket FM2: APU A4, APU A6, APU A8, APU A10, Athlon II X2/X4

Las placas base para microprocesadores Intel:

• Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
• Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron
• Socket 370: Pentium III, Celeron
• Socket 423: Pentium 4
• Socket 478: Pentium 4, Celeron
• Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Dúo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon
• Socket 603: Xeon
• Socket 604: Xeon
• Socket 771: Xeon
• LGA 1366: Intel Core i7 (Nehalem), Xeon (Nehalem)
• LGA 1156: Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem)
• LGA 2011: Intel Core i7, Xeon (Sandy Bridge)
• LGA 1155: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Ivy Bridge)
• LGA 1150: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Haswell)

6. Placa madre (video)