Editorial Ciencia-3, S.L.

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1 !"!#!%$&' (*),+%.-/)#0+1'32 45'-6' 7'8(,:9-6';+%-<'8("' = 8>)#'@?ACB.DE4GF Manuel Ujaldón Martínez Doctor en Ingeniería Informática Profesor Titular de Universidad Departamento de Arquitectura de Computadores Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática Universidad de Málaga Abril, 2003 Editorial Ciencia-3, S.L.

2 Arquitectura del PC. Edición Volumen III. La estructura: Placa base, carcasa y montaje del PC HJILKNMPOJQPRLS Autoedición y cuatricromía: Autor. Confección de glosarios, índices, resúmenes y sumarios: Autor. Cuestionarios, ejercicios y solucionarios: Autor. Digitalización del material gráfico: Autor. Diseño de portada: Ana Serrano y autor. Formato, grafismos y diseño de página: Autor. Fotocomposición y fotografías: AutorT Ilustrador de diagramas y figuras: Autor. Impresión y encuadernación: Megaprint, S.L. Maquetación y estilos: Autor. Z M[OJQLR\I[O\]L^:_ M[OYSJQYIPOaỲbcHYO\dfe H\RfhP_YI[Ofi\jPQ Rf`[kNlNQ[OJmLR UNVJWYX Depósito legal: MA ISBN para este volumen: Impreso en España ISBN obra completa (4 volúmenes): Editorial Megamultimedia, S.L. Camino San Rafael, 71 Polígono Ronda Exterior. Teléfonos: Málaga Editorial Ciencia-3, S.L. C/ Comercio, Madrid g Teléfono: Fax: Fax: cienciatres@teleline.es c Manuel Ujaldón Martínez (2003) Reservados todos los derechos. Ni la totalidad ni parte de este libro puede reproducirse o transmitirse por ningún procedimiento electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia, grabación magnética u óptica, o cualquier sistema de almacenamiento y recuperación de información, sin la previa autorización por escrito del titular del Copyright. Los contenidos de este libro están orientados a la formación académica del alumnado universitario. El principal objetivo que el autor persigue con su publicación es el de facilitar su propia labor docente como Profesor Titular en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática de la Universidad de Málaga. Fuera del ámbito meramente educativo, este material no puede ser utilizado bajo ningún concepto. n KMLlolNIYILR\ILlPS N zy ˆ ~ ˆx[qŠp~ ~qœ zlt{x[t6pr ƒpržœ rp N qš rt<xq tzy zlw q z ƒw s xqœprs\t{x ˆp~xqŒprs\ ˆsJ Nt{p~x ƒwys<qotzyzlqœzyt{s t{prx[ ƒw s1 rtczl ywy rwys1 ~t< q}s\ ƒr ˆt{s HNR\INILlPHYHYO\Rfe[lPS El autor estará encantado de recibir cualquier corrección o aportación que se le desee hacer hr\i U elqllni\e[l\q llegar por parte de docentes, estudiantes y lectores en general, para lo cual pueden utilizar libremente su dirección de correo electrónico,ỹ {š œ Pž Ÿ{š [ š y (acompañando siempre como asunto ó subject Comentario del libro ) o participar en el foro de erratas y opiniones que pondremos a su disposición en nuestra página Web: { { * š ª [ }š «Y {šc œ Pž «c J ȳ ±³²µ \ ² P º¹a»%¼Y² ½ ¾ºÀaÁY»L½ ÂÄÃÆÅ Ç ÅaÂÈ¼YÅa»L½ ¼L½ ÂÈ PÅaÉ~Å ÇˆÉˆ½ Â~ÃÆÁY²»JÇˆ² ÂËÊLÌY² ªÌNÅ,Í\ÁY²ÎÂˆ²ÎÉˆ²µÏL² Ðˆ½*½A Y ºÑÎ¼N² ÃÒÅ ÇˆÅ*¼YÅa»Y¼N² ÅaÉƒÉˆ² Âˆ [Åa»N¼L½NÓ Los contenidos e indicaciones técnicas de este libro han sido redactadas con sumo cuidado, pero sus muchas imperfecciones reflejan las carencias de un denodado esfuerzo personal. Por todo ello, el autor se ve obligado a declinar cualquier tipo de garantía acerca de la veracidad y exactitud de la información aquí publicada, comunicando a su vez queprq8sntvurwyxt@zyt{s\ q}p~snw ƒt

3 Ô1ÕÖ røúù Índice de figuras IX Índice de fotografías XI Índice de tablas XV Indice de ejemplos XVII Indice de riesgos XIX áoâ.ã0ä³å6ãæ<ã0ä³å8çoè"æ8é/ã0á:ã êüë>ã êaç Los elementos que componen la placa base Elementos pasivos ì La placa de circuito impreso ì Las soldaduras í Los condensadores î Relojes y multiplicadores ï El oscilador ï El generador de reloj ð\ñ El temporizador de intervalos programable (PIT) ðnò El reloj de tiempo real (RTC) ðnó Los multiplicadores integrados ð\ô El juego de chips (chipset) ð\í El triángulo que circunda el procesador ðnõ El zócalo del procesador ð\õ El regulador de voltaje ò[ò El sistema de monitorización òpô ö

4 öˆö ºøLùLúûýü þcü ølüýÿ Los buses òì El controlador del bus local òì El triángulo que circunda la memoria ò[í Los zócalos de memoria òpí El controlador de memoria principal ò[í Los chips TAG òî Firmware para la configuración del sistema òpõ La BIOS, la CMOS y la pila del sistema òpõ Los conmutadores manuales y los jumpers óñ Puntos para la conexión de dispositivos óó Zócalos de expansión ó[ó Conectores internos ó[ó Conectores externos ó[í UART ócî Resumen La anécdota: Basura informática Cuestionario de evaluación ôñ 18. El juego de chips Retrospectiva ô î La década de los ôõ La década de los ôï La década actual ôï Juegos de chips para Pentium y K ì[ò FX de Intel ì[ò HX de Intel ìpó VX de Intel ìlô TX de Intel ìlô Apollo de VIA ìpõ Aladdin de ALi ìpï La gama de SiS í[ñ Síntesis evolutiva í[ñ Juegos de chips para Pentium Pro íyð KX y 440GX: Mars y Orion íyð FX: Natoma íyð ócî ó[ï

5 ølùlúû ü þcüýølü ÿ KX y 450GX í[ó Juegos de chips para Pentium II y III í[ô FX ípô LX ípô BX íì ZX ícî Juegos de chips para Pentium II y III Celeron íõ EX í[õ ZX í[õ i í[õ Juegos de chips para Pentium II y III Xeon îpñ GX î{ð NX î{ð i îpò Juegos de chips para Pentium III Coppermine îpò i820 de Intel îpò i815 de Intel îyô i830 de Intel îpì Apollo Pro de VIA î[ì Juegos de chips para Athlon î[î AMD î[î AMD îlõ Apollo KX133 de VIA îlõ Juegos de chips para Athlon Thunderbird îpõ Apollo KT133/266 de VIA îlõ SiS y ALi îlï Juegos de chips para Athlon XP îpï Apollo KT333 de VIA îlï Apollo KT333a de VIA õ[ñ Apollo KT400 de VIA õ[ñ SiS746FX de SiS nForce de nvidia nForce2 de nvidia õò Juegos de chips para Pentium 4 Willamette õ[ñ õyð õcò

6 ö ºøLùLúûýü þcü ølüýÿ i850 de Intel i8450 de Intel õó PX266 de VIA õ[ô Juegos de chips para Pentium 4 Northwood õ[ô i845D mejorados õ[ô PX266 mejorados õ[í Juegos de chips para Pentium 4 Xeon õ[í Resumen õ[í Cuestionario de evaluación õcî 19. El formato de la placa base Formato baby-at ïò Formato AT ïò Formato ATX ïpô Formato micro-atx ïcî Formato flex-atx ï[ï Formato ATX12v ðnñ[ñ Resumen ðnñò Cuestionario de evaluación ð\ñcò õó â å6ã æ6ã0ä³åçoèå6ã ç Adquisición de componentes Cómo comprar ðnñ[ï Fecha de caducidad ð\ñ[ï Margen de beneficio empresarial ð\ñï Ayudas institucionales ð\ñ[ï Dónde comprar ðð\ñ Grandes marcas ðð\ñ Ensambladores nacionales o mayoristas ð[ðnñ Ensambladores regionales o locales ð[ðð Hipermercados o grandes centros de distribución ðð[ð Tiendas o minoristas ð[ð[ð La Web ððnò El mercado de segunda mano ð[ðnó

7 ølùlúû ü þcüýølü ÿ Servicio técnico y garantía ð[ðnó Cuándo comprar ð[ðjô No ir siempre a la última moda ððnì Identificar una relación calidad/precio ventajosa ðð\í Comprar en períodos de guerra de precios ðð\õ Comprar a final de año ð[ðnõ Fijarse en la cotización del dólar ð[ðnï La mejor compra es la peor venta ð[ðnï Conclusión ðnò[ñ Qué comprar ðyò ð Carcasa ðyò ð Fuente de alimentación ðnòyð Microprocesador ðnòò Placa base ðyò[ò Disipadores y ventiladores ðnò[ó Memoria ðnòlô Tarjetas ðyòlô Módem ðnò[ì Disquetera ðyò[ì Disco duro ðnò[ì CD/DVD y grabadora ðnò[í Monitor ðnòpí Teclado y ratón ð\óò Cuatro reglas básicas para una certera selección de componentes ðnó[ó Resumen La anécdota: El modding, o cómo disfrazar tu PC Cuestionario de evaluación ð\ó{î 21. Elementos y riesgos del montaje Elementos pasivos: Interconexiones ðjô{ò Zócalos ðjôcò Puertos ðjôcò Conectores ðjôó Elementos activos: Alimentación ðjô{ì Las piezas ð\ôcì ð\óì ðnócî

8 ~ö ºøLùLúûýü þcü ølüýÿ Su papel ð\ôí Su recambio ð\ô{î Riesgos y cómo evitarlos ðjô{î Agentes externos ð\ôõ Conexiones erróneas ðjôï Electricidad estática ðyì[ò La carcasa ðnì[í Sus componentes ðnìpí Modelos y formatos ðnìcî Recomendaciones ðyìpõ Resumen ðyìpï Cuestionario de evaluación ð\íñ 22. El montaje paso a paso La secuencia de montaje y sus variantes ð\ípô Preliminares ðní[í Desmonte de la carcasa ðní[í Inserción del microprocesador en su zócalo ð\íõ Sobre zócalo Socket ðní[ï Sobre zócalo Slot ðyîlñ Incorporación del disipador de calor ðyî ð Ubicación ðlîpò Conexión de alimentación ðyîpó Inclusión de los módulos de memoria ðlîpì Seleccionando los zócalos ðyîpì Encajando los módulos ðyîî Fijación de la placa base a la lámina de la carcasa ð\õ[ñ Configuración de los jumpers ð\õí Liberación del frontal de las bandejas ð\õcî Inserción de los dispositivos de almacenamiento masivo Dotación de corriente a la placa base Sobre formato AT ðnï[ñ Sobre formato ATX ð\ïyð Introducción de la placa base en la carcasa ð\ïò Inserción de tarjetas ðnï[ó ðnõcî ðnï[ñ

9 ølùlúû ü þcüýølü ÿ La tarjeta gráfica ðnïì La tarjeta de sonido Las tarjetas de comunicaciones Los puertos serie y paralelo òpñcò Agregado de ventiladores adicionales òpñ[ô Conexionado de discos òpñ[ô Suministro de corriente òpñcì Acoplar las fajas de datos Acoplamiento de LED externos Descripción òpñ[õ Establecer las correspondencias ò ð\ñ Incorporación de componentes vía conectores externos òyðnò El teclado ò ðnò El ratón ò ð\ó La impresora ò ðjô El monitor ò ð\ô Los altavoces ò ð\í La tarjeta SCSI La disquetera de alta velocidad La grabadora de CD ò ðyî Validación del montaje: El encendido del equipo Resumen Cuestionario de evaluación ò[òò Para saber más 229 Sobre componentes en general Sobre placas base ò[òpï Diccionarios de terminología informática ò[ó[ñ ð\ïcî ð\ïõ òpñì òpñõ òyð\í ò ðlî òyð\õ ò ð\ï ò[ò[ï Soluciones a las cuestiones 231 Glosario conceptual 241 Glosario comercial 247

10 ~öˆöƒö ºøLùLúûýü þcü ølüýÿ

11 Ô1ÕÖ røúù ÖÝÙ Circuitería de la placa base implicada en la generación de la señal de reloj..... ð[ð Diagrama de bloques de una placa base 430TX para Pentium ìcî Evolución de los juegos de chips a lo largo de la quinta generación íñ La arquitectura del juego de chips en quinta generación íò Evolución de los juegos de chips para Pentium Pro í[ó Arquitectura de una placa base 440LX con soporte SMP íí Evolución de los juegos de chips para Pentium II y III í[í Evolución de los juegos de chips para Pentium III Coppermine îpì La arquitectura del juego de chips en sexta generación îpí Evolución de los juegos de chips para microprocesador K î[î Evolución de los juegos de chips para Pentium õò La arquitectura del juego de chips en séptima generación õcì Croquis de una placa base con formato baby-at ï[ó Mejoras de ventilación en los formatos de placa base AT y ATX ï[í Croquis de las placas base ATX y micro-atx ïõ Curva de depreciación del Pentium III en el primer semestre del año ð[ðnì Distribución de los transistores en las pantallas LCD de matriz pasiva y activa... ðnòî Distribución del presupuesto de compra de un PC según el perfil de usuario.... ð\óí Relación entre los formatos de placas base y los tipos de carcasa ðyìpõ Organigrama con la secuencia de pasos de montaje del PC ðníì Los orificios de la lámina metálica, sus homólogos en placa base y los enganches asociados ö Formas de romper la simetría en las conexiones de datos del PC òpñ[ó ð\õó

12 ºøLùLúû ü*ùlüfþyÿ! Diagrama de bloques de una placa base AT montada sobre carcasa semitorre... òòpñ Diagrama de bloques de una placa base en formato ATX montada sobre carcasa semitorre ò[ò ð

13 Ô1ÕÖ røúù ÖÝÙ "$#&%'# ÛÜÞ;ß(")Îß Gran presencia de condensadores en las cercanías del microprocesador í Condensadores electrolíticos y de tantalio õ El generador de reloj ubicado en la placa base junto al oscilador de cuarzo..... ð\ñ El controlador de tiempo real en quinta y séptima generación ð\ó Un zócalo Socket 7 para K6 con su juego de chips de 100 MHz ðyì El puente sur del juego de chips en quinta y sexta generación: 430VX y Apollo Pro ðlî Diversos zócalos Socket y Slot de Intel y AMD desde el hasta el Pentium 4. òpñ Una placa base multizócalo con doble procesador Itanium de 0.13 micras ò ð El doble regulador de voltaje en sus versiones fija y programable ò[ò Elementos para la monitorización del sistema en sexta generación òlô Aditivos para la monitorización del sistema en séptima generación ò[ì El triángulo que circunda la memoria: Zócalos, controlador y chip TAG òî La pila, la BIOS y la RAM-CMOS en una placa base de cuarta y quinta generación òpï La pila, la BIOS y sus zócalos en una placa base de sexta y séptima generación.. ó[ñ Los conmutadores manuales y los jumpers ó ð Zócalos y conectores internos en una placa base de séptima generación ópô Abundancia de conectores de corriente para ventiladores adicionales en una placa base de séptima generación ócì Los conectores externos de una placa base de séptima generación El chip Super E/S W83977 de Winbond que integra las UART en una placa base de sexta generación Una placa base para PC de primera generación ôõ Una placa base de cuarta generación para PC ìpñ Una placa base de séptima generación para PC ì ð La placa base con juego de chips 430VX de Intel ìì La placa base con juego de chips 430TX de Intel ì[í La placa base con juego de chips 440LX de Intel para Pentium II íì Èö óí ócî

14 Èöˆö ºøLùLúû üaùlü+*-,/.0,aþÿ /*21! El Pentium 4 junto al juego de chips i850 (alias Tehama) de Intel õ[ô Las dos grandes familias de formatos para la placa base del PC, en versiones normal y mini El conector de corriente auxiliar del formato ATX12v ð\ñ ð Un PC del año 1997 con monitor CRT y otro del año 2003 con monitor TFT..... ðnò[õ Zócalos, puertos y conectores diversos ðjô{ò Líneas y conectores de corriente y datos ðjôô El conector de corriente que alimenta a la placa base ðjô{ì La constitución interna de una fuente de alimentación ð\ôí El zócalo Socket 7, receptor de microprocesadores Pentium y MMX ðyì[ò Bolsas y pulseras como elementos preventivos frente a la electricidad estática... ðyìlô Los tres tamaños de carcasas de tipo torre ðnìpï Retirando los tres tornillos que fijan la lámina metálica a la carcasa ðnícî La mesa de montaje tras desmontar la carcasa y detalle de una carcasa no modular ðnícî El zócalo del microprocesador en sus variantes Socket y Slot ðní[ï Dos formas de acoplar el disipador de calor al procesador del PC ðlîpò El Pentium II, su ventilador y su conexión a placa base ðlîyô Los zócalos de memoria principal de una placa base ðyîpí Inserción de un módulo SIMM en su zócalo ðlîlõ Inserción de un módulo DIMM en su zócalo ðlîlï El saliente central de un zócalo DIMM ð\õñ Inserción de módulos RDRAM y sus terminadores en sendos zócalos RIMM... ð\õ ð Detalle de los orificios de la placa base ð\õò Lámina metálica de la carcasa sobre la que se monta la placa base Separadores de placa, pivotes de tuerca y tornillos de la carcasa Atornillando la placa base a su lámina de soporte Parte trasera de un dispositivo CDROM y lomo de un disco duro Interior de una carcasa semitorre Montaje de los dispositivos de almacenamiento masivo Los dos tipos de conectores de corriente de la placa base y sus líneas eléctricas.. ðnï[ñ Una fuente de alimentación para placa ATX ð\ïò Insertando la placa base en la carcasa y aspecto final del conjunto ð\ïó Retirando una rendija trasera de la placa base ðnïpô Una tarjeta mal insertada en su zócalo ðnïpô Montando las tarjetas del PC en sus zócalos de expansión ð\ï{î ïì ð\õó ð\õ[ô ð\õcì ð\õcî ðnõ[õ ðnõ[ï

15 ølùlúû ü*ùlü+*3,4.0, þcÿ * El montaje de la tarjeta de sonido Las comunicaciones externas del PC: Tarjeta de red y módem Los conectores para los puertos serie y paralelo en distintas placas base ò[ñpô Conectores y fajas IDE para floppy, Ultra-DMA y Ultra-ATA Acoplando conectores de datos y corriente a los dispositivos IDE Conectores para los LED externos de la carcasa ò ðð Los conectores externos del equipo Los tres tipos de conectores de teclado: AT, PS-2 y USB El conector de vídeo de entrada a la tarjeta gráfica con su pieza de ferrita..... òyðnì El disco SCSI en su particular forma de conectarse a un PC Una disquetera de alta velocidad y una grabadora de CD Los veinte puntos de montaje en una placa base baby-at Los veinte puntos de montaje en una placa base baby-atx ð\ï[õ ò[ñ[ñ òpñí òpñ[õ ò ðnó ò ðnó òyðyî òyð\õ òò[ò òòpó

16 Èö ºøLùLúû üaùlü+*-,/.0,aþÿ /*21!

17 Ô1ÕÖ røúù ÖÝÙ %oß:9àîß Chips comerciales que actúan de generador de reloj ðyò Chips comerciales para el temporizador programable (PIT) ðnò Chips comerciales para el controlador de tiempo real (RTC) ðjô Los zócalos del microprocesador desde la cuarta generación ðnõ Los diez aspectos más representativos de una buena placa base entre la primera y la quinta generación óõ Los diez aspectos más representativos de una buena placa base contemporánea a la sexta generación ó[ï El camino recorrido por una placa base hacia su mayor integración ì[ò Comparativa entre los principales juegos de chips para Pentium ìpõ Comparativa entre los principales juegos de chips para zócalo Socket 7, gama que se extiende a lo largo de la quinta y sexta generación ìpï Comparativa entre los principales juegos de chips de Intel para Pentium Pro.... í[ó Comparativa entre los principales juegos de chips para Pentium II y III ícî Comparativa entre los principales juegos de chips para Celeron í[ï Novedades en la nomenclatura del juego de chips tras su cambio arquitectural en sexta generación (i8##) Comparativa entre los principales juegos de chips para Pentium II y III Xeon... î ð Los principales chips que actúan de puente sur en los juegos de chips de Intel... îpó Comparativa entre los juegos de chips 440BX e i820 de Intel îlô Comparativa entre los juegos de chips de VIA para Athlon XP îlï Comparativa entre los juegos de chips de nvidia y SiS para Athlon XP õyð Requerimientos de ancho de banda para el enlace entre los puentes norte y sur del juego de chips õó Resumen de los principales formatos de placas base ï[ô ; Dimensiones y alimentación empleadas por los principales formatos de placas base ï[ï îlñ

18 ; rö ºøLùLúûýü*ùLü+.0 </ Significado de los pines de los nuevos conectores incluidos en la especificación ATX12v Adquisiciones recomendables y desaconsejables en el mercado de segunda mano. ð[ðjô Las tres principales ferias informáticas a escala nacional y mundial ðð\õ Fecha de lanzamiento al mercado de los productos de Intel ðyòpñ Los parámetros más importantes de un ventilador y sus valores más recomendablesðnòpô Los principales parámetros de un monitor CRT y su relación conjunta ðnò[ï Las prestaciones más relevantes para los monitores TFT ð\óñ Umbrales de error máximo permitidos en la fabricación de monitores TFT..... ð\ócò Comparativa de las prestaciones más relevantes entre monitores CRT y TFT.... ðnó[ó Los diferentes tipos de tornillos de la bolsa que viene con la carcasa ðnõpô Conectores de la placa base para comunicaciones varias: IrDA, WOL y WOM... ðnï[ï Identificación de las conexiones a los LED y pulsadores del frontal de la carcasa.. ò[ñ[ï Descripción del conector de vídeo de 15 pines ò ð\ô ðnñyð

19 = ÕÖ røúù ÖÝÙ Ù?> AàB#C Reguladores de voltaje que no están a la altura del procesador òpó Vanguardismo frente a madurez en la saga Pentium ððnì Cómo identificar un producto maduro ðð\í Lo que cuesta cada MHz ð[ð\í Evolución de las ventas de PC en un contexto de dólar alcista ð[ð\ï Obtención de la frecuencia de refresco a partir de las especificaciones técnicas de un monitor ðyòpï Cuatro zócalos y conectores asimétricos ðnìyð ; röƒö

20 ; röƒöƒö DºøLùLúû ü*ùlü,ü-eýügfih,j