Digitales El Mother Board o Placa Madre Prof. Pablo E. Castillo C.

Transcripción

1 El Mother Board o Placa Madre L a 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. Placa Madre Asus Placa H81-A 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. 1 Instituto Profesional y Técnico de David

2 Chips que contienen el Bios primario y el Bios Secundario en la placa ASUS Rampage IV Extreme Las partes internas de la motherboard son: BIOS, chipset, pila, cache, conector eléctrico, zócalo ZIF, ranuras DIMM, ranuras SIMM, ranuras PCI, ranura AGP, ranuras ISA, conector disquetera, conector IDE, conector SATA, conector teclado, conector teclado, conector mouse, conector USB, conector RJ45. Quizás uno de los componentes o partes de una motherboard es el Chipset. Este chip es el que sincroniza o manda dentro de la placa base a todos los componentes, por llamarlo de algún modo. Chipset VIA VT Instituto Profesional y Técnico de David

3 Generalmente para cada familia de procesadores (Pentium 4, i7, Athlon X2) existe un chipset especial que adapta todos los buses o memoria para un correcto funcionamiento. En las motherboard existe un sistema de buses que se encargan de guiar la información entre el CPU y su memoria, en la actualidad el sistema de buses de las computadora es de 64 bits pero aún podemos encontrar muchos de 32 bits, la capacidad del bus es medida por la velocidad del reloj, es decir, que puede ser de 66Mhz, 100Mhz, 133Mhz y desde que salió el sistema Pentium IV en adelante a 400Mhz. Uno de los buses más antiguos y que ya prácticamente desapareció del mercado es el bus ISA (Industry Standard Architecture) de 16 bits, éste utiliza o utilizaba una ranura de color negra en la que se podían conectar tarjetas de video, sonido y modem de los más antiguos. Posterior al ISA se crearon otros sistemas de buses como el EISA (Enhanced Industry Standard Architecture), MCA (Micro Channel Architecture) y VLB (Video Local Bus) que también ya desaparecieron. Ranuras de expansión PCI Express 3.0 x16 en la placa ASUS Rampage IV Extreme 3 Instituto Profesional y Técnico de David

4 En las motherboard actuales se utiliza el sistema de bus conocido como PCI (Peripheral Component Interconnect), aunque según podemos ver recientemente, ya algunas motherboard están desapareciendo el uso de las ranuras PCI y las reemplazan incrementando las entradas vía USB. Al igual que el bus ISA otro componente de las motherboard que ha desaparecido por completo son las ranuras de tipo SIMM ya que las memorias que se colocaban allí, fueron desfasadas desde hace un buen tiempo. Chip Realtek ALC898 el cual consta de un códec de 8+2 canales HDA. No podemos olvidarnos del socket o el sitio donde va el procesador. Cada familia de procesadores tiene un socket ya que la arquitectura cambia con cada familia de procesadores. Además es aquí donde va el disipador con el ventilador ya que es la parte que más se calienta. Socket INTEL LGA1150, soporta procesadores con tecnología de 22nm 4 Instituto Profesional y Técnico de David

5 Principales componentes de la Tarjeta Madre o Mother Board Placa Madre Gigabyt GA-78LMT-USB3, factor forma Micro ATX La motherboard, placa madre o placa base como comúnmente se le conoce es la pieza más importante del ordenador ya que es allí donde todos los componentes del ordenador se unen para ejercer sus funciones específicas. Para describir de forma sencilla a la placa base tomaremos los siguientes puntos: Factor forma, chipset, tipo de socket para procesador y conectores de entrada y salida. El factor forma se refiere básicamente al tamaño geométrico, dimensiones y disposición y requerimientos eléctricos de la placa base lo que implica un desarrollo de placas estándar para que puedan adaptarse a las diferentes carcasas. Entre estas podemos mencionar: AT miniatura/at tamaño completo. Que prácticamente ha desaparecido del mercado; ATX. Placas que facilitan la conexión de periféricos por la ubicación de sus conectores, entre las placas ATX están la ATX estándar, micro ATX, 5 Instituto Profesional y Técnico de David

6 Flex ATX y mini ATX; el formato BTX abreviación de Tecnología Balanceada Extendida. Es respaldado por la compañía Intel por su diseño que mejora la disposición de componentes, circulación de aire, acústica y disipación de calor, para este formato existen tres variedades la BTX estándar, micro BTX y pico BTX; el formato ITX abreviación de Tecnología de Información Extendida. Tiene el respaldo de Vía y está diseñado para mini PC, en este formato podemos encontrar la mini ITX y nano ITX. El chipset es el circuito que realiza la función de coordinar la trasferencia de datos de los diferentes componentes que conforman el ordenador incluyendo el procesador y la memoria, considerando que el chipset viene integrado a la placa base es de mucha importancia elegir una placa que un chipset reciente con el fin de obtener un mayor rendimiento del equipo y tener la capacidad de poder actualizarlo. Ga - 780t - Usb3 V3. 1 Amd 760g Gigabyte Motherboard Am3 Ddr3 Atx Fast Chipset: North Bridge: AMD 760G, South Bridge: AMD SB710 Algunos chipset incluyen chip grafico o de audio lo que ahorra la instalación de tarjetas independientes. 6 Instituto Profesional y Técnico de David

7 El tipo de socket para procesador o microprocesador es muy importante ya que éste prácticamente aloja al cerebro de la computadora, es importante que el microprocesador quede debidamente colocado en el socket para que este trabaje con normalidad. Tarjeta Madre Gigabyte AMD 760G/SB710 AMD, Expansion Slots: PCI, PCI Express x1, PCI Express x16; Memory Type: DDR3 SDRAM; Number of Memory Slots: 2 Input/Output Ports: USB 3.0, Ethernet (RJ-45), SATA II; Chipset Type: AMD 760G/SB710; Form Factor: ATX; Compatible CPU Brand: AMD; Socket Type: Socket AM3+ AM3 Los buses PCI, AGP o PCI Express Estos buses básicamente son ranuras o zócalos donde podemos agregar nuestros propios componentes con facilidad. Actualmente los mas extendidos son los de PCI (y mini PCI) y PCI Express donde podemos insertar nuestra tarjeta de vídeo o de sonido. Por los conectores podemos saber que es lo que tiene integrada la motherboard. BUS PCI. Significa Componente Periférico Interconectado y se trata de un bus de comunicación de 32 bits que realiza sus funciones a 33Mhz transfiriendo datos hacia y desde la memoria RAM a 133Mbits/s, una velocidad 7 Instituto Profesional y Técnico de David

8 satisfactoria hasta para tarjetas gráficas 2D de tipo PCI. Gracias al bus PCI el procesador puede trabajar en otras funciones más complejas mientras este desarrolla manipulaciones de textura y cálculo de polígonos por ejemplo. Las ranuras de las PCI varían dependiendo de los bits a transportar, es el caso de las ranuras PCI de 32 bits y ranuras PCI de 64 bits que son las más recientes. Para el requerimiento eléctrico también existen tres tipos de tarjetas PCI: PCI de 5 voltios para ordenadores de sobremesa, PCI de 3.3 voltios para computadoras portátiles y Universales que pueden servir para los dos sistemas anteriores. BUS AGP. Significa Puerto Avanzado de Gráficos y es un sistema utilizado para la conexión de periféricos en la placa base que transfiere datos del microprocesador al periférico que se conecta al bus. El BUS AGP ofrece varios tipos de funcionamiento: AGP 1X con velocidad de 66Mhz transferencia de 264MB/s y voltaje de 3,3V. AGP 2X con velocidad de 133Mhz transferencia de 528MB/s y voltaje de 3,3V. AGP 4X con velocidad de 266Mhz transferencia de 1GB/s y voltaje de 3,3 o 1,5V. AGP 8X con velocidad de 533Mhz transferencia de 2GB/s y voltaje de 0,7 o 1,5V. Con esto básicamente se puede tener una idea de cuál es el diferencial entre cada uno de los buses mencionados y cuáles son los que mejor rendimiento pueden ofrecer a un ordenador. Normalmente las placas base solo traen una ranura de BUS AGP. BUS PCI Express. Lo último en tecnología, vino a sustituir los buses PCI y AGP, cuenta con gran velocidad de transferencia. Cuenta con dos velocidades, la PCI Express 1X con velocidad de 133Mhz para dispositivos como tarjetas de 8 Instituto Profesional y Técnico de David

9 audio y TV. Y la PCI Express 16X con velocidad de 2128Mhz para tarjetas gráficas. Los conectores de entrada y salida se reagrupan en el panel trasero de la placa base y en su mayoría son los siguientes: Puerto Serial, Puerto Paralelo, Puertos USB, Conector RJ45, Conector VGA y Conectores de audio. En la actualidad algunos de estos puertos han sido eliminados y otros han sido actualizados para mejorar el rendimiento de la PC x PS/2 Puerto para teclado y ratón 2. 1 x D-Sub puerto 3. 1 x DVI-D puerto 4. 1 x HDMI puerto 5. 2 x USB 3.0/2.0 puertos 6. 4 x USB 2.0/1.1 puertos 7. 1 x RJ-45 puerto conector de red 8. 3 x audio conectores (Linea de entrada/linea de salida/micrófono) 9 Instituto Profesional y Técnico de David

10 BIOS La BIOS es el sistema básico de entrada/salida (Basic Input-Output System) y ya viene incorporado a la placa base a través de la memoria flash. Es básicamente la encargada del manejo y configuración de la placa base y sus componentes. El funcionamiento de la BIOS es muy simple, este se ejecuta cada vez que se reinicia la computadora, el procesador encuentra la instrucción en el vector de reset y ejecuta la primera línea de código del BIOS que es de salto incondicional y remite a una dirección más baja en la BIOS. Entrada de la Bios La BIOS ejecuta procedimientos diferentes y esto dependerá de cada fabricante, pero en general lo que hace es cargar una copia del firmware hacia la memoria RAM ya que esta última es mucho más rápida y realiza la detección y configuración de dispositivos que puede contener un sistema operativo mientras realiza una búsqueda del mismo. 10 Instituto Profesional y Técnico de David

11 El nuevo BIOS 3D Gigabyte y UEFI La BIOS puede ser accedida mediante la RAM-CMOS del sistema, allí el usuario puede realizar cambios en las configuraciones del sistema, por ejemplo: ajustar la fecha y hora en tiempo real y tener más detalle de algunos componentes como ventiladores, buses y controladores. Los sistemas operativos están escritos en 32 y 64 bits por lo que se vuelven incompatibles con los controladores de hardware de la BIOS que están en 16 bits y que se cargan durante el arranque, por lo tanto, lo sistemas operativos se encargan de reemplazarlos por sus propias versiones. 11 Instituto Profesional y Técnico de David

12 Normalmente los fabricantes de motherboard durante su proceso de renovación de lotes detectan algunos problemas insignificantes pero que deben ser corregidos y esto lo hacen a través de la publicación de revisiones del BIOS o actualizaciones que se encargan de mejorar los controladores o de solucionar cualquier otro tipo de problema detectado. Como trabaja el BIOS doble de Giga byte? Si el primer flash "normal" del BIOS está dañado, entonces una función integrada en los controles de la consola Gigabyte, verifica para ver si la BIOS se inicia correctamente o no. Si la BIOS no se inicia correctamente, entonces la placa cambia automáticamente a la BIOS de respaldo. Esto le da la posibilidad de sobrescribir la flash BIOS dañado e inicia un nuevo proceso de inicio. 12 Instituto Profesional y Técnico de David

13 Las actualizaciones de firmware pueden adquirirse por medio de las compañías que fabrican las motherboard a través del internet y debe tenerse mucho cuidado cuando se realiza una actualización pues un mal procedimiento puede causar que la motherboard no arranque. Para evitar inconvenientes de este tipo algunos fabricantes utilizan un sistema denominado bootblock que es una parte de la BIOS que no es actualizable como el resto del firmware con el fin de proteger de daños. Además del firmware BIOS de la placa base otros dispositivos como tarjetas de video, red y otras tienen su propio firmware que con ayuda de la BIOS principal hacen que los dispositivos funciones correctamente. 13 Instituto Profesional y Técnico de David

14 Nueva UEFI BIOS más amigable e intuitiva El Modo EZ incluye más información para ofrecen un uso más intuitivo Reconocida por los medios internacionales, la UEFI BIOS de ASUS permite controlar los parámetros de la BIOS empleando un ratón. Esta nueva versión cuenta además con accesos directos a tus páginas favoritas de la BIOS y a las funciones de más común acceso. Esta nueva versión permite incluso añadir notas que podrás consultar más adelante, consultar el registro de las modificaciones realizadas y cambiar de nombre los puertos SATA. El Modo EZ ha sido rediseñado desde cero con un nuevo look, unos controles más detallados de los ventiladores, la configuración de los perfiles XMP, la información SATA y el ajuste del reloj. En resumen, lo más parecido a una BIOS perfecta. 14 Instituto Profesional y Técnico de David

15 La tarjeta de sonido en la computadora Una tarjeta de sonido es un dispositivo de expansión para las computadoras con la cual se puede obtener audio de baja, media o alta calidad, esta tarjeta es controlada a través de driver o controladores que son distribuidos por el fabricante de la tarjeta comúnmente de forma gratuita. Las motherboard actuales ya tienen incorporado un chips de audio que hace las veces de esta tarjeta, pero las especificaciones técnicas que estas poseen son muy inferiores a las que se pueden encontrar en una tarjeta que se instale por separado en un puerto PCI o PCI express. Las aplicaciones multimedia necesitan de un sistema de gestión de audio que haga las mezclas adecuadas para que los sonidos salgan al exterior. Estas aplicaciones hacen 15 Instituto Profesional y Técnico de David

16 uso de la tarjeta de sonido y la tarjeta de video con la finalidad que los programas que brindan la oportunidad de hacer edición de video, presentaciones multimedia y entretenimiento como los videojuegos funcionen a la perfección. Equipos muy sofisticados y que se emplean como servidores no necesitan de una tarjeta de sonido, en cambio aquellos equipos que van a ser destinados para cumplir funciones de entretenimiento como los utilizados en las salas de videojuegos si necesitan de una tarjeta de sonido potente para que los efectos de audio que están programados en el software del videojuego suenen con alta calidad. Algunas tarjetas muy reconocidas por su incorporación en las computadoras de sobremesa son la AdLib Music Synthesizer Card, que fue de las primeras tarjetas de sonido, las tarjetas basadas en el chipset VIA Envy y la tarjeta de sonido Sound Blaster Live 5.1 quizá la más utilizada por los conocedores de tarjetas. Para las laptops antiguas también existen tarjetas de sonido, una de ellas es la tarjeta Indigo IO con tecnología PCMCIA de 24 bits y 96 KHz estéreo, fabricada por la compañía Echo Digital Audio Corporation. 16 Instituto Profesional y Técnico de David

17 Básicamente una tarjeta de sonido logra que mejore el rendimiento de una computadora en tareas de tipo multimedia y en videojuegos ya que está diseñada para proporcionar un efecto de audio de mayor calidad, por supuesto que para obtener este resultado es necesario incorporar un buen sistema de altavoces, bocinas o auriculares y notar la diferencia. Sound Blaster ZxR Una relación señal/ruido (o SNR) de 124 db significa que el audio será un 99,99% puro, 89,1 veces mejor que el audio de la placa base. Las tecnologías de sonido SBX Pro Studio reproducen el sonido con un nivel de realismo sin precedentes, con increíbles efectos envolventes 3D para altavoces y auriculares. La DBpro es otro motivo por el que Sound Blaster ZxR ofrece solo la mejor reproducción y creación de audio. Personalización de audio con amplificadores operacionales intercambiables DBpro proporciona una salida óptica para una reproducción de audio excepcional y conversores de analógico a digital (ADC) de 123 db con entrada auxiliar RCA y entrada óptica para una calidad de grabación profesional. 17 Instituto Profesional y Técnico de David

18 Básicamente, hay 2 grupos de amplificadores operacionales que se pueden intercambiar en el Sound Blaster ZxR: Los amplificadores operacionales de serie en el Sound Blaster ZxR son: Amplificadores operacionales duales: New Japan Radio NJM2114D Amplificadores operacionales únicos: Texas Instruments LME49710 Este par ofrece el rendimiento más equilibrado en nuestras pruebas objetivas y subjetivas, en una amplia variedad de géneros musicales y se empareja muy bien con el conversor de analógico a digital Burr-Brown (PCM1794) superior. Aunque no vemos la necesidad imperiosa de que los usuarios cambien estos amplificadores operacionales, puede que algunos deseen experimentar y cambiar los amplificadores operacionales de serie para adaptarse a sus gustos personales. Esta es una lista de los amplificadores operacionales alternativos que hemos probado y las combinaciones que cumplen el rendimiento THD y SNR de Sound Blaster ZxR que puede probar. Amplificadores operacionales duales: New Japan Radio MUSES8920D Texas Instruments LME49720 Burr-Brown OPA2132 Amplificadores operacionales únicos: Burr-Brown OPA627 Mas información acerca de esta línea de tarjetas de audio, visita: 18 Instituto Profesional y Técnico de David