¿Qué es la Placa Base?

La placa base, también conocida como placa principal, placa madre, mainboard, motherboard, etc. es uno de los componentes principales y esenciales de toda computadora, en el que se encuentran alojados, montados o conectados todos los demás componentes y dispositivos de la PC.

Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos componentes que se encuentran insertados o montados sobre la misma, los principales son:

· El microprocesador: (CPU) el cerebro de la PC, montado sobre un elemento llamado zócalo.

· La memoria principal: montados sobre las ranuras de memoria llamados generalmente bancos de memoria.

· Las ranuras de expansión: o slots donde se conectan las placas de video, sonido, modem, etc.

· Diversos chips de control: como ser: la BIOS, el Chipset, controladoras, etc.

[Placa Base]

Tipos de Placas Base

Las placas base existen en diferentes formas y con diversos conectores para dispositivos, periféricos, etc. Los fabricantes han ido definiendo varios estándares que congregan recomendaciones sobre su tamaño y la disposición de los componentes sobre ellas.

De cualquier modo y teóricamente la forma y categoría de placa no tiene nada que ver con sus prestaciones ni mucho menos su calidad. Los tipos más comunes son:

ATX

Cada vez más comunes y difundidas en el mercado, actualmente el estándar y van camino de ser las únicas en el mercado informático. Sus principales diferencias con las AT son las de mas fácil ventilación y menos maraña de cables, debido a la colocación de los conectores ya que el microprocesador suele colocarse cerca del ventilador de la fuente de alimentación y los conectores para discos cerca de los extremos de la placa, los conectores suelen ser más (por ejemplo, con USB o con FireWire), están agrupados y tienen el teclado y ratón en clavijas mini-DIN. Además, reciben la electricidad mediante un conector formado por una sola pieza.

AT ó Baby-AT

Fue el estándar durante años. Define una placa de unos 22 x33 cm, con unas posiciones determinadas para el conector del teclado, los slots de expansión y los orificios de anclaje al gabinete, así como un conector eléctrico dividido en dos piezas a diferencias de las ATX que esta formado por una sola pieza mencionado anteriormente.

Estas placas eran y suelen ser las típicas de las computadoras "clónicas" desde el 286 hasta los primeros Pentium. Con el apogeo de los periféricos como las tarjeta sonido, CD-ROM, discos extraíbles, etc. salieron a la luz sus principales defectos: mala circulación del aire en los gabinetes (que fue mas tarde uno de los motivos de la aparición de disipadores y ventiladores de chip) y, sobre todo, una maraña enorme de cables que impide acceder a la placa sin desmontar al menos alguno.

LPX o Desktop

Estas placas son de tamaño similar a las AT, aunque con la peculiaridad de que las ranuras para las placas o tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que están montadas, la Riser Card.

De esta forma, una vez montadas, las tarjetas quedan paralelas a la placa base, en vez de perpendiculares como en las AT, es un diseño típico de las computadoras de escritorio con un gabinete pequeño y horizontal con menos de 15 cm de alto y mas de 30 cm de ancho, y el monitor se encuentra sobre el mismo y no generalmente a un costado como las AT y su único inconveniente es que la Riser Card no suele tener más de dos ó tres ranuras de expansión, contra cuatro ó cinco en una AT típica.

Diseños propietarios

Pese a la existencia de estos típicos y estándares modelos, los grandes fabricantes de ordenadores como IBM, Compaq, Hewlett-Packard, Sun Microsystems, etc. suelen sacar al mercado placas de tamaños y formas peculiares, ya sea porque estos diseños no se adaptan a sus necesidades o por el simple hecho de ser originales, destacarse y tener diseños propios.

De cualquier modo, hasta los grandes de la informática usan cada vez menos estas particulares placas, sobre todo desde la llegada de las placas ATX.

Resumen de componentes de la placa base

IMPORTANTE: esto es solo un resumen de los componentes principales de la placa base para información mas detallada diríjase a la sección Hardware en donde se encuentran los temas por separado y encontrara información mas especifica.

· Zócalo del microprocesador.

· Ranuras de memoria (SIMM, DIMM, RIMM, etc.)

· Chipset de control.

· BIOS.

· Ranuras de expansión (ISA, PCI, AGP, etc.)

· Memoria caché.

· Conectores internos.

· Conectores externos.

· Conector eléctrico.

· Pila.

· Componentes integrados.

Qué es zócalo del microprocesador?

Es el lugar donde se inserta el microprocesador de la computadora. Siempre ha consistido en un cuadrado donde el microprocesador se introduce con mayor o menor facilidad, recientemente, la aparición de los Pentium II ha cambiado un poco esta perspectiva.

Tipos de zócalo:

• PGA: fueron usados en el 386 y el 486; consiste en un cuadrado de conectores en forma de orificios muy pequeños donde se insertan los pines o patas del chip a presión. Según el chip, tiene más o menos orificios.

• ZIF: (Zero Insertion Force – Cero fuerza de inserción) Eléctricamente es como un PGA, con la diferencia de que posee un sistema mecánico que permite introducir el micro sin necesidad de presión alguna eliminando el peligro de dañar el chip tanto al introducirlo como extraerlo del zócalo.

Surgió en la época del 486 y sus distintas versiones (Socket’s 3, 5 y 7, principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II. Actualmente se fabrican tres tipos de zócalos ZIF:

o    Súper Socket 7: variante del Socket 7 que se caracteriza por poder usar velocidades de bus de hasta 100 MHz, que es el que utilizan los micros AMD K6-2.

o    Socket 370 ó PGA 370: físicamente similar al anterior, pero incompatible con él por utilizar un bus distinto. Dos versiones: PPGA (la más antigua, sólo para micros Intel Celeron Mendocino) y FC-PGA (para Celeron y los más recientes Pentium III).

o    Socket A: utilizado únicamente por algunos AMD K7 Athlon y por los AMD Duron.

· Slot 1: es un invento de Intel para montar los Pentium II, III. Físicamente muy distinto al anterior. En vez de ser un cuadrado con orificios para las patitas del chip, es una ranura muy similar a un conector ISA o PCI que no tiene muchas ventajas frente a los ZIF o PGA e incluso puede que al estar los conectores en forma de "peine" den lugar a más interferencias.

· Slot A: la respuesta de AMD al Slot 1; físicamente ambos "slots" son idénticos, pero lógica y eléctricamente son totalmente incompatibles ya que Intel no tubo ninguna intención de vender la idea y es utilizado únicamente por el AMD K7 Athlon.

• Otros: en ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta hasta difícil de reconocer. Es el caso de muchos 8086, 286 y 386SX ó bien se trata de chips antiguos como los 8086 ó 286, que tienen forma rectangular alargada parecida al del chip de la BIOS y pines ó patitas planas en vez de redondas, en este caso, el zócalo es asimismo rectangular, del modelo que se usa para multitud de chips electrónicos de todo tipo.

Zócalo para P 4

Zócalo ZIF

Slot

¿Qué son ranuras de memoria?

Son los conectores donde se encuentra montada o insertada la memoria principal de la PC, la RAM. Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa, de la forma en que también se hacían en las placas de vídeo, lo cual no era una buena idea debido al número de chips que podía llegar a ser necesario y a la delicadeza de los mismos, por ello, se concentraron varios chips de memoria soldados a una placa, dando lugar a lo que se conoce como módulo.

Bancos de memoria

Estos módulos han ido variando en tamaño, capacidad, prestaciones y forma de conectarse, al comienzo se conectaban a la placa mediante unas patitas muy delicadas, lo cual se excluyó del todo en la época del 386 por los llamados módulos SIMM, que tienen los conectores sobre el borde del módulo, prácticamente descartado su uso en la actualidad.

Los SIMM originales tenían 30 conectores, es decir, 30 contactos, y medían unos 8,5 cm. A finales de la época del 486 surgieron los de 72 contactos, más largos: unos 10,5 cm. Este proceso ha seguido hasta llegar a los actuales módulos DIMM y RIMM, de 168/184 contactos

¿Qué es el chipset de control?

El chipset es un conjunto (set) de chips que se encargan de controlar funciones especificas de la PC, como la forma en que interacciona y se comunican el microprocesador con la memoria los controladores DMA, el chip temporizador, controladoras de disco rígido, o el control de puertos PCI, AGP, USB, etc., etc.

¿Qué es la BIOS?

La BIOS (Basic Input Output System – Sistema básico de entrada/salida) es un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos de entrada-salida. Físicamente se localiza en un chip generalmente de forma rectangular.

BIOS (Sistema básico de entrada/salida)

Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco rígido, la fecha y hora del sistema, etc. los cuales guarda en una memoria del tipo CMOS, de muy bajo consumo y que es mantenida con una pila cuando la PC está apagada y desconectada.

Las BIOS pueden actualizarse ,en algunos casos, mediante la extracción y sustitución del chip que es un método muy delicado o bien mediante software, aunque sólo en el caso de las llamadas Flash-BIOS.

¿Qué son las ranuras de expansión?

Son unas ranuras o slots de plástico con conectores eléctricos donde se introducen las placas de expansión como ser la placa de vídeo, de sonido, de red, el modem, etc. Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño e incluso en distinto color.

• ISA: son las más viejas utilizadas en los primeros tiempos de la PC, funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una placa de sonido, pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Miden unos 14 cm y su color suele ser generalmente negro; existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm. pero las dos cada vez se utilizan menos en la actualidad y se están desplazando de a poco.

• Vesa Local Bus: se comenzó a usar en los 486 y se dejó de usar en los primeros tiempos del Pentium fueron un desarrollo a partir de ISA, que puede ofrecer unos 160 MB/s a un máximo de 40 MHz. eran muy largas de unos 22 cm, y su color suele ser negro con el final del conector en marrón u otro color.

• PCI: es el estándar actual. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas placas de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas.

• AGP: por ahora se dedica exclusivamente a conectar placas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una. Según el modo de funcionamiento puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm, se encuentra bastante separada del borde de la placa y son de color marrón generalmente.

Ranuras de expansión

Las placas base actuales tienden a tener los más conectores PCI posibles, manteniendo uno o dos conectores ISA por motivos de compatibilidad con tarjetas antiguas y usando AGP para el vídeo.

¿Qué es la memoria caché?

Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria principal (RAM), con el fin de que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento de la PC. Se comenzó a utilizar en la época del 386, no siendo de uso general hasta la llegada de los 486. Su tamaño es relativamente reducido como máximo 1 MB y en PC muy modernas pueden llegar a 2 MB, tanto por cuestiones de diseño como por su alto precio, consecuencia directa de su gran velocidad.

También se la conoce como caché externa, secundaria o de segundo nivel (L2, level 2), para diferenciarla de la caché interna o de primer nivel que llevan todos los microprocesadores desde el 486 (excepto el 486SX y los primeros Celeron). Su presentación varía mucho: puede venir en varios chips o en un único chip, soldada a la placa base o en un zócalo especial como por ejemplo del tipo CELP, e incluso puede no estar en la placa base sino pertenecer al microprocesador, como en los Pentium II, Celeron Mendocino, Athlon y los modernos CPU actuales.

¿Qué son los conectores externos?

Son conectores para periféricos externos como el teclado, mouse, impresora, modem externo, cámaras web, cámaras digitales, scanner’s, etc. En las placas AT lo único que está en contacto con la placa son unos cables que la unen con los conectores en sí, que se sitúan en el gabinete, excepto el de teclado que sí está soldado a la propia placa. En las ATX los conectores están todos concentrados entorno al de teclado y soldados a la placa base.

Conectores externos

Conector para:	Conector	Aclaración
Teclado		Arriba: clavija DIN ancha, propio de las placas AT. Abajo: mini-DIN en placas ATX y muchos diseños propietarios.
Puerto paralelo (LPT1)		Es un conector hembra de unos 38 mm, con 25 orificios agrupados en 2 hileras, en el caso en que exista más de uno, el segundo sería LPT2.
Puertos serie (COM o RS232)		Arriba: COM 1 de unos 17 mm, con 9 pines Abajo: COM 2 de unos 38 mm, con 25 pines similar al puerto paralelo pero macho, con los pines hacia fuera. Internamente son iguales, sólo cambia el conector exterior; en las placas ATX ambos son de 9 pines.
Puerto para mouse PS/2		Es un conector mini-DIN como el de teclado; el nombre proviene de su uso en las PC PS/2 de IBM.
Puerto MIDI/Joystick		Es un puerto para Joystick o instrumentos MIDI, de unos 25 mm, con 15 pines agrupados en 2 hileras.
Puerto VGA		Conector del monitor de unos 17 mm, con 15 pines agrupados en 3 hileras.
Puerto USB		Conector universal estrecho y rectangular, inconfundible, en el que se puede conectar casi cualquier dispositivo y se supone que dentro de unos años todo se conectara al USB.

¿Y los conectores internos?

Son conectores para dispositivos internos, como ser la disquetera, el disco rígido, el CD-ROM, etc. incluso para los puertos serie, paralelo y de joystick si la placa no es de formato ATX.

En las placas base antiguas el soporte para estos elementos se realizaba mediante una placa auxiliar, llamada Input/Output o simplemente de I/O. pero desde la época de los 486 se comenzó a integrar los chips controladores de estos dispositivos en la placa base.

En esta clase de conectores, resulta de mucha importancia conocer la posición del pin número 1, que generalmente esta indicado mediante un pequeño 1, y que corresponderá al extremo del cable de color rojo.

¿Qué es el conector eléctrico?

Es donde se conectan los cables de la fuente de alimentación que suministran energía a la placa base. En las placas AT los conectores son dos que están uno junto al otro y en las ATX es único.

Cuando se trata de conectores AT, deben disponerse de forma que los cuatro cables negros (2 de cada conector), que son las tierras, queden en el centro. El conector ATX suele tener formas rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines de tal forma que sea imposible equivocarse a la hora de conectarlo.

Conector eléctrico AT Conector eléctrico ATX

Una de las ventajas de las fuentes ATX es que permiten el apagado del sistema por software; es decir, que al pulsar "Apagar el sistema" en Windows el sistema se apaga solo.

¿Qué es el acumulador? ¿Para que sirve?

El acumulador (Pila), se encarga de almacenar los parámetros de la BIOS cuando la PC está apagada sin que se pierdan, sino cada vez que encendiéramos la PC tendríamos que introducir las características y parámetros del disco rígido, del chipset, la fecha y la hora, etc.

Se trata de un acumulador que se recarga cuando la PC está encendida. No obstante, con el paso de los años va perdiendo esta capacidad como todas las baterías recargables y llega un momento en que hay que sustituirla. Esto, que ocurre entre 2 y 5 años después de la compra de la PC, puede verificarse mirando si la hora se atrasa demasiado. 

Pila tipo condensador

Pila tipo moneda

Actualmente todas las placas base suelen venir con una pila tipo “moneda”, el cual es muy fácil de reemplazar. Antes, las placas base traían un condensador soldado a la misma, en realidad eran tres pilas en serie embutidas en un plástico cobertor. Esto dificultaba muchísimo el cambio para usuarios inexpertos, además de otros problemas como que la pila tuviera pérdidas y se sulfataran junto con la placa.

¿Qué son los componentes integrados?

Existen placas base en las que ciertos componentes están integrados en la propia placa base, es decir, están incluidos en ella en vez de estar montados en una ranura de expansión.

Los más comunes son:

• Controladoras de dispositivos: en general presente en todas las placas desde los últimos 486, disponen de unos chips que se encargan de manejar los discos duros, disqueteras y puertos serie, algunas de gama alta incluso tienen controladoras SCSI integradas.

• Placa de sonido: ahora que una tarjeta de 16 bits suele consistir en un único chip y los conectores, cada vez más placas base la incorporan.

• Controladora de vídeo: las que incorporan las placas base no suelen ser de una potencia excepcional, pero sí suficiente para trabajos de oficina, como por ejemplo una Intel 740,748 o una AMD 598, 599.

• Modem: son módems denominados HSP o Winmodems ya que solo funcionan bajo el sistema operativo Windows, en los cuales se han eliminado varias piezas electrónicas, generalmente determinados chips como el UART, de manera que el microprocesador de la PC debe sustituir su función mediante software. Indudablemente, estas placas son mas baratas, es más cómodo, ya que el interior del gabinete está libre de cables y tarjetas y es mas rápida su instalación, sin embargo no siempre son componentes de alta gama sobre todo las placas de sonido, vídeo y el modem que suele ser una tortuga terrible, además de que cualquier fallo importante en la placa nos deja sin casi nada que poder aprovechar de la PC.