MODULO 2: LA MAINBOARD Es la placa de circuitos más grande existente en un computador. Se la reconoce porque usualmente está en el fondo o espalda de los gabinetes del PC. En ella se insertan entre otros, el procesador, los módulos de memoria, las tarjetas de control y expansión y las correas de comunicación de los drives. La mainboard es la que soporta los dispositivos necesarios para la comunicación con el microprocesador. El rendimiento de un PC depende del microprocesador y en gran medida de la placa donde se monte. La mayor diferencia de las mainboard va en el tipo de socket los cuales son el soporte en donde va montado el microprocesador. Los socket utilizan un mecanismo tipo ZIF (Zero Insertion Force) que permiten que el procesador se inserte y se retire sin necesidad de ejercer alguna presión sobre él. Al levantar la palanca que hay al lado se libera el microprocesador, siendo extremadamente sencilla su extracción. Estos zócalos aseguran la actualización del microprocesador.
CHIPSET El chipset es un conjunto de chips y circuitos integrados que soportan los controladores de la mayoría de los componentes que conforman un ordenador, controladores de bus USB, el bus AGP, el bus PCI, funciones de administración de energía, etc. El chipset determina algunas características básicas de la placa base, que son inalterables. Por ejemplo el tamaño máximo de memoria que es capaz de soportar, o los tipos y velocidades de bus. Es el responsable de la comunicación entre los componentes de la placa base, los componentes que se conectan a ella (memoria, tarjeta gráfica, tarjetas SCSI, etc) y con los periféricos (disco duro, disketera, puertos serie, paralelo, USB e infrarrojos). Las transacciones entre el procesador y la memoria y el resto de los componentes internos o externos pasan por el CHIPSET, e integra las siguientes funciones: Controladora de memoria Controladora IDE Puente PCI Reloj en tiempo real (RTC) Controladora de acceso directo a memoria (DMA) Controladora de puerto de infrarrojos (IrDA) Controladora de teclado Controladora de ratón PS/2 BUSES Son el conjunto de líneas o caminos por los cuales los datos fluyen internamente de una parte a otra de la computadora (CPU, disco duro, memoria). Puede decirse que en las computadoras modernas hay muchos buses, por ejemplo entre los puertos IDE y los drives, entre una placa Aceleradora de video y la memoria Ram, entre el modem y el Chipset, etc. Pero los buses básicos son: a) el bus interno (bus de datos), o sea el que comunica los diferentes componentes con la CPU y la memoria RAM. BUS DE EXPANSIÓN Constituido por el conjunto de slots o ranuras en donde se insertan placas independientes de sonido, video, modem, etc.
De la velocidad de transmisión del bus interno depende la selección de algunos componentes como el Microprocesador y la memoria Ram en una motherboard, entendiéndose por ejemplo que una PLACA BASE cuya velocidad de transferencia es de 100 MHz, no admite procesadores Pentium IV (que necesitan buses con mayor velocidad de transmisión) ni módulos de memoria que trabajan exclusivamente en buses con velocidad de 133 MHz. Por otra parte es importante resaltar la diferencia de conceptos que hay entre: numero de líneas de un bus (16, 32, 64 bits) y la frecuencia de trabajo del bus. La multiplicación de estos dos factores representa al ancho de banda y se mide en Mb/s. Todo bus local esta compuesto de dos áreas: datos y direcciones. El bus de datos lo forman las líneas dedicadas a la transmisión de señales u ordenes, el bus de direcciones lo constituyen las líneas que dan a conocer las posiciones de ubicación de los datos en la memoria (registros). BUS PCI Es el bus local estándar en las motherboards actuales, anteriormente encontramos el estándar ISA (de color negro, más largo que el PCI y separado en dos partes). El nombre abreviado proviene de Peripheral Component Interconnect. (PCI) es un bus local compuesto por líneas físicas que permiten comunicar el Microprocesador con otro componente. Su función es albergar las tarjetas, que pueden ser de vídeo, sonido, módem interno, capturadota de vídeo, puertos adicionales, adaptadores SCSI, tarjetas de red, etc. Los puntos de conexión de los componentes son los SLOTS o puertos de expansión que se observan en las motherboards, como bloques de plástico blanco. Detalles técnicos de PCI: 1. Es un bus de 64 bits (64 líneas de transmisión). Se lo utiliza principalmente como un bus de 32 bits. 2. Trabaja con frecuencias variadas: 33 MHz, 66 Mhz, 100 MHz, 400 Mhz, etc., lo que permite alcanzar un ancho de banda de gran capacidad.
3. 32 líneas son utilizadas para transmitir datos y direcciones en forma multiplexada (multiplexado = utilización de una misma línea para transmitir datos y direcciones). Las demás líneas sirven para interpretar y validar las señales correspondientes a datos y direcciones. 4. Los dispositivos acoplados en el bus PCI puedan trabajar con diferentes tipos de Microprocesadores. 5. El número de dispositivos que pueden conectarse al bus PCI está limitado a 32. 6. Control de error en la transmisión, mediante el uso de bits de control de paridad (uso de señales de verifica BUS AMR Este es una de las ranuras de expansión más recientes lanzadas al mercado de las computadora, principalmente dirigida a dispositivos como Modems y tarjetas de sonido que manejan cierta prioridad o privilegio en las interrupciones de hardware. TARJETA ELECTRÓNICA EN LA RANURA AMR BUS AGP Accelerated Graphics Port. Se trata de un bus independiente del bus general constituido por un slot específico para tarjetas gráficas. Se creó para mejorar el desempeño gráfico. Es un bus de 32 bits que trabaja a 66 MHz, pero tiene la posibilidad de doblar o cuadruplicar las características básicas, hasta una tasa de transferencia máxima de 1064 Mbits por segundo. Puede decirse que no es un bus en el sentido estricto de la palabra sino más bien una extensión de la norma PCI, razón por la cual en algunos aspectos es idéntico a aquel. Actualmente es un puerto de uso exclusivo para dispositivos gráficos de alta velocidad. Enlaza la tarjeta gráfica directamente con la memoria RAM. BUS E-IDE Enhanced Integrated Drive Electronics. Debe ser considerado mas como una Interface. Se trata de una tecnología electrónica que basa el control de la comunicación en una placa integrada en el propio dispositivo. El bus lo constituye un cable plano de 40 u 80 hilos conductores que comunica el conector del dispositivo (disco duro, CD-ROM o grabador de CD)
con el conector o puerto IDE de la motherboard. Existen dos canales IDE (0 y 1): el PRIMARIO y el SECUNDARIO, y cada uno puede controlar a su vez dos dispositivos, MAESTRO y ESCLAVO, con lo que, sin modificación alguna, se pueden instalar cuatro dispositivos IDE funcionando simultáneamente. Los dispositivos más veloces deben conectarse en el MAESTRO. BUS SCSI Small Computer System Interface. Es la interface de mayor capacidad, velocidad y estabilidad para conectar dispositivos directamente a una motherboard. En las computadoras desktop (computadoras de escritorio), SCSI es una interface pues se fabrica sobre una placa que se inserta en un slot de la motherboard (actualmente en slots PCI). Esta independencia física del microprocesador tiene la gran ventaja de hacer que los dispositivos se direccionen lógicamente en contraposición al direccionamiento físico que utiliza IDE. La consecuencia inmediata es que los dispositivos quedan liberados de las imposiciones que el Bios pudiera imponer pues SCSI se encarga de hacer el trabajo completo de comunicación y configuración. Esta capacidad lo ha hecho el preferido en equipos en los que se requiere estabilidad y alta velocidad de transmisión, como los servidores. La interface al trabajar como un dispositivo I/O (de entrada y salida) permite en teoría conectar 8 dispositivos simultáneamente, en una conexión en la que cada dispositivo se une al siguiente y en donde cada dispositivo tiene su propio ID ante el host. El mayor uso de SCSI se da en la conexión de discos duros, tape drives, unidades ópticas, escáneres e impresoras. Los dispositivos externos que trabajan con interface SCSI tienen dos puertos: uno para la entrada del cable y otro para conectarse al siguiente dispositivo. PUERTOS VISTA FRONTAL DE LOS PUERTOS DE ENTRADA / SALIDA
1. Puerto serial PS/2, para el mouse y el teclado 2. Puerto para conexión a la red LAN, RJ - 45 3. Puerto USB X 2 4. Puerto paralelo, DB - 25 5. Puerto serial COM1,DB - 9 6. Puerto de gráficos VGA, DB - 15 7a. Puerto de sonido de salida, Jack 7b. Puerto de sonido de entrada, Jack 7c. Puerto de entrada de micrófono 8. Puerto para instrumentos MIDI / juegos PUERTO USB Universal Serial Bus. Es una interface plug-n-play de unión entre el ordenador y cualquier periférico. Este es un conector universal al que pueden conectarse multitud de periféricos con la ventaja de que no tenemos que apagar ni reiniciar el ordenador para conectarlo y además sin la necesidad de tener fuentes de alimentaciones externas para dicho periférico, ya que incluye alimentación eléctrica para dispositivos con bajo consumo de energía (alrededor de los 5 voltios). La gran ventaja de este puerto, es que puede llegar a transmitir datos a velocidades de 12 Mbytes por segundo, lo que le hace idóneo para realizar actividades de video Conferencia, transmisión de imagen MPEG, etc. Además permite conectar hasta 127 dispositivos, todos ellos compartiendo el mismo canal también permite utilizar cables de hasta 5m de longitud para dispositivos de alta velocidad. Muchos dispositivos, como impresoras, ratones, escáneres, webcams, equipos de fotografía digital, etc. que antes se conectaban a través de puertos COM o LPT lo hacen ahora mediante USB. PUERTO PS2 El puerto PS2 fue creado por la IBM especialmente para el mouse y el teclado, ya que al tener un puerto (conector) dedicado a los periféricos principales como teclado y mouse se puede liberar el puerto serial para conectar otros dispositivos como por ejemplo un modem. PUERTO PARALELO El dispositivo más común conectado a este puerto es la impresora, este puerto sirve para transmitir datos en forma paralela. Se designa con las letras LPT, seguidas de un numero que indica el numero del puerto.
PUERTO SERIE Los teclados y ratones van conectados a puertos serie, ya que solo precisan un canal de comunicación con el ordenador, además de que los datos solo fluyen en un sentido. Estos puertos serie se designan con las letras COM, seguidas de un número que indica el número de puerto. SLOTS PARA LA RAM También en la Mainboard encontramos los slots o soportes para los módulos de memoria RAM, entre ellos se cuentan los slots tipo SIMM, DIMM, RIMM, de los cuales hablaremos en conjunto con el modulo que trata sobre la RAM. En la mainbaoard también se encuentran la Bios y la pila pero de ellas hablaremos mas detalladamente en el modulo dedicado a la Bios. BIOS Circuito integrado de configuración de la board, este posee toda información de la placa madre, si este se daña es difícil su reparación ya que no se encuentran en el mercado este integrado. PILA Es la encargada de retener la información que permite al computador determinar su configuración, cuando esta se descarga debemos configurar el PC cada vez que se enciende.
CUESTIONARIO 1. A que se refieren cuando al comprar una mainboard nos dicen que el bus es de XXX Mhz. Están representando con XXX el valor correspondiente a la frecuencia, indicando con esto la capacidad del canal (BUS) equivalente al ancho de banda. 2. Investigar los actuales tipos de socket para las diferentes mainboard y cuales tipos de microprocesadores se usan en éstas. Los sockets tienen la misma función que las ranuras diferenciándose en que los conectores están distribuidos en una superficie plana a manera de agujeros en donde se insertan los conectores. Los sockets se utilizan básicamente para componentes y dispositivos con pocas posibilidades de reemplazo como lo son el BIOS, el procesador y en algunas computadoras viejas también para la memoria caché y la de video. Estos sockets, en especial el del procesador que cuenta con muchas patas, resultan problemáticos, especialmente al momento de desmontar los circuitos en el posible caso de una mejora, llegando incluso a dañarse. Por esta razón se crearon sockets, lo cual reduce las posibilidades de daño a las sensibles patillas. Debido a las características de los procesadores, eventualmente se creó el socket FIC que son las siglas para Fuerza de Inserción Cero, también conocido por las siglas de su nombre en inglés ZIF, por Zero Insertion Force. La principal característica de este socket es, como su nombre lo dice, el no requerir de fuerza para insertar o extraer la pastilla de silicio, ya que cuenta con una palanca al costado que presiona los conductores asegurando la continuidad del circuito eléctrico. Con el tiempo y la evolución de los microprocesadores fueron apareciendo nuevos sockets para procesadores, algunos inclusive en forma de ranuras, como la ranura 1 del Pentium II y III o el A para los AMD, sin embargo todos han ido regresando al elemental zócalo ZIF en diversas presentaciones que usualmente se nombran conforme a la cantidad de conectores que dan cabida. La ranura 1 fue patentada por Intel para evitar que sus competidores utilizaran el mismo diseño y tecnología, sin embargo eventualmente regresó a los Arreglos en Malla Plástica de Postes o formato PPGA por las siglas de su nombre en inglés Plastic Pin Grid Array, también conocido como socket 370. Slots ISA: (Industry Satandard Architecture). Son negros, de 8 y 16 bits (más lentos) Slots PCI: Interconexión de componentes periféricos: Son blancos, de 32 bits. La tarjeta de video va siempre en el primero. Se pueden instalar Aceleradoras 3D, Tarjetas de Red, Tarjetas de Sonido Slots AGP: Son cafés y se utilizan solamente para la placa de video. Es un 20% más rápido que el PCI.
La especificación ISA es la que mas largo tiempo ha estado presente y fue ampliada por la especificación EISA (ISA EXTENDIDA) tal que una tarjeta adaptadora ISA podrá funcionar en un slot EISA ya que esta ranura es idéntica. También encontramos ranuras VL y PCI que debido a su arquitectura son muy diferentes a las anteriores ya que utilizan una ranura mucho más pequeña, son más eficientes. Las mothersboard utilizan sistema mixto ISA y PCI de tal manera que es muy difícil encontrar tarjetas adaptadoras para EISA y VL. Bus Velocidad Cantidad de Información Tasa de Transferencia ISA 8Mhz 8/16 Btis 8/16 MB/s PCI 33Mhz 32 Bits 132 AGP 66Mhz 32 Bits 264 AGPx2 132Mhz 32 Bits 528 AGPx4 264Mhz 32 Bits 1064 MotherBoard VIA PX266 Este motherboard es para el Intel Pentium 4 VIA KT266 Este motherboard tiene soporte para memorias DDR y micro Athlon y Duron. Fabricantes: Asus, MSI, Epox, MSI y Soyo, entre otros. i845 Este motherboard soportará el Pentium 4 y memorias SDRAM. Tualatin. Para Pentium 3 habrá varios nuevos motherboards, los 815E (B-step), VIA Apollo Pro266T y VIA Apollo Pro133T. AMD 760MP. Para servidores, el primer mother que permite 2 procesadores Athlon al mismo tiempo. Foster i860. Para servidores de Intel, comercialmente conocido como Pentium 4 Xeon. Pentium 3 Dual motherboards BX. Ali y Sis Estos son pequeños en la industria de motherboards. Ali sacará el KA266Plus, una versión mejorada del actual KA266. Sis seguirá con sus motherboards integrados de bajo precio y bajo rendimiento. 3. Investigar las últimas tecnologías de puertos para discos duros. Puertos de comunicación
Al igual que los buses de entrada y salida son canales por donde circulan los datos pero a diferencia de los buses no recorren el PC de un lado a otro. Los puertos unen a un dispositivo en particular con el PC, tenemos varios tipos de puertos Paralelo - Serie - USB - FireWire - Infrarrojo o irda Todos estos puertos pueden transmitir en serie o paralelo Serie: los datos viajan uno detrás de otro en fila y por una sola linea, estos puertos se llaman Com y lo clásico es encontrar dos el Com 1 y Com 2 aunque depende de los dispositivos se pueden tener Com 3 / 4 / 5 virtuales. En ellos podemos conectar un moden externo, mouse, escáner, cámara digital o cualquier dispositivo que trasmita en serie. Este tipo de transmisión de datos es lenta, porque la computadora debe chequear los datos luego de enviarlos. Paralelo: Este puerto es mas rápido por que la información corre por varias líneas. Estos puertos permiten conectar dos dispositivos en cadena es muy común ver un escáner conectado al puerto, y una impresora conectada a la escaner Encontramos tres tipos de puertos paralelos Centronix - EPP - ECP El primero es standart y los otros dos son puertos de alta velocidad ideales para conectar dos computadoras mediante un cable Los puertos paralelos son denominados LPT1 y LPT2, estos son los más comunes, al igual que los Com tiene 3 puertos virtuales que también los crea el sistema. USB: Este es un puerto que por su velocidad de transferencia permite la conexión de hasta 127 dispositivos. Una de las ventajas de este puerto es que podemos conectar los dispositivos con la computadora encendida. De todos los puertos es el mas moderno. Existen dos tipos: Standard 1.1. y 2.0 con una velocidad de transferencia de 1,5Mb/s y 50Mb/s respectivamente. FireWires: Esta tecnología es superveloz y se usa para conectar dispositivos de video de tipo digital, (video filmadora) se encuentra el los mothers modernos, también se puede agregar a través de una placa de expansión de tipo PCI. La velocidad de transferencia de datos es de 125Mb/s IrDA o Infrarrojo: Estos puertos los encontramos en las computadoras portátiles, no requieren cable pero los dispositivos tienen que alinearse en un lugar en particular ya que el envió y recepción de datos se realiza a través de un pequeño ojo.
Interfases: ATA/IDE Los discos duros como el resto de los componentes del PC, fueron evolucionando en su tecnología en el sentido que cada vez almacenan más información y son más veloces. El problema se planteo cuando los discos mas viejos fueron incompatibles con las mas nuevos, para resolver esto se establecieron normas ATA/IDE, que estandarizaron el funcionamiento de los discos duros. Este Estándar establece: Tipo de cable que se debe utilizar Capacidad Máxima que pueden tener los discos La configuración Master, Esclavo o Cable Selector (como se deben conectar) Tecnología (que el disco se reconocido automáticamente) Transferencia de Datos (en modo en que viajan los datos) Con este estándar se incorporaron nuevos parámetros lo que dio origen a distintos ATA Norma Fecha y Vigencia Como se conoce ATA 1 1988-1994 ATA 2 1996 Fast ATA/2 EIDE ATA 3 1997 ATA 4 1998 / 2001 Ultra ATA / 33 ATA 5 1999 / 2001 Ultra ATA / 66 ATA 5 2000 / 2001 Ultra ATA / 100 4. Averigüe que diagnósticos son posibles con los leds de diagnostico que se encuentran en las mainboard de nueva generación. 5. Que mainboard o que dispositivo adicional le ofrecería a un cliente que necesita trabajar reverberaciones, ecos, mezclas y otros trabajos profesionales de música en su PC?.
6. Si el cliente desea ver películas en formato DVD, VCD o MPEG pero en el televisor con que dispositivo enviaría la imagen desde el PC al televisor. 7. Que ventajas tiene adquirir una mainboard con bus de datos de alta velocidad y que empresas y bajo que marcas se producen esas mainboard.