UT5._La_placa_base

8/7/2019 UT5._La_placa_base

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UT 5: Componentes Internos II

Montaje yMantenimientode equipos

1. El factor de forma

El factor de forma define caractersticas muy bsicas de la placabase para que esta pueda integrarse en el ordenador, al menos

fsica y elctricamente. Entre las caractersticas definidas en estefactor de forma destacan:

la forma,

las dimensiones

la posicin de los anclajes

las conexiones elctricas.

Existen unos 20 factores de forma de placa base, de los que destacanespecialmente los que se explican a continuacin:

1.1. Factor de forma ATX

Una placa ATX tiene un tamao de 305 x 244 mm. y se sirve deuna fuente de alimentacin que tiene el mismo factor de forma,ATX. El conector de corriente suele ser de 20 o 24 pines.

De este han derivado otros factores de forma como el Micro ATXo el EATX.

1.2. Factor de forma Micro ATX (ATX)

Este factor se cre para ser compatible con ATX, por lo que lospuntos de anclaje de las placas ATX coinciden con algunos de losusados en las placas ATX y el panel lateral (I/O) es idntico. Sinembargo, sus dimensiones son menores: 244 x 244 mm.

Por esta razn, las placas ATX pueden instalarse en cajas ATX yaque, adems, utilizan los mismos conectores para la alimentacinde corriente.

1.3. Factor de forma BTX

Surgi como una evolucin del formato ATX, pero en la prcticason factores de forma incompatibles, salvo que la fuente dealimentacin en ambas placas puede ser la misma.

Existen adems factores derivados de BTX ms pequeos: BTX(264 x 266) Y BTX (203 x 266 mm).

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La lista de factores de forma crece inevitablemente debido a laevolucin tecnolgica. En la actualidad, podemos observarloespecialmente en el campo de los dispositivos mviles: PDA,netbooks, telfonos mviles, etc.

Actividad:

Busca distintos tipos de placas segn su factor de forma yanota sus caractersticas

2. La estructura de una placa base

La placa base es un circuito impreso donde se conectan todoslos componentes necesarios para que un ordenador funcione.

Ya hemos visto que el tamao y la organizacin en una placaobedecen a su factor de forma y que existen diversos factores deforma. Sin embargo, la mayora de las placas debern contar conlas siguientes partes:

Socket: es el lugar donde se aloja el microprocesador.

Suele ubicarse paralelo a los bordes de la placa, pero enciertos factores de forma (como BTX) aparece trasversal.El socket es especfico para cada microprocesador, esdecir, cada socket admite una determinada gama demicroprocesadores.

Chipset: es el conjunto que forman los chips puente nortey puente sur. Su cometido es auxiliar al microprocesadoren el control de los componentes de la placa base. El puentenorte es fcilmente identificable por estar cubierto por undisipador y ubicarse junto al socket.

BIOS: es un mdulo de memoria que se presentaensamblado en la placa y muchas veces incluso integrado.Contiene un programa llamado BIOS que da nombre a estamemoria y cuya funcin es gestionar el arranque delordenador.

Zcalos de memoria: es la zona donde van insertadoslos mdulos de memoria. La cantidad y el tipo de zcalosdepende del modelo de placa. Antiguamente podan convivir

zcalos diferentes, pero en la actualidad todos los zcalosson del mismo tipo de memoria.

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Buses de expansin: tambin llamados slots. En ellos seinsertan tarjetas de todo tipo (grfica, de sonido, de red,USB, etc.) para aumentar las prestaciones del equipo.

Existen distintos slots atendiendo, sobre todo, al tipo detarjeta que reciben y a su velocidad.

Conectores: los hay de muy diversa ndole. Quizs el mscaracterstico es el conector de corriente, donde seconecta la fuente de alimentacin. Existen, adems,conectores por unidades de disco o para puertos deexpansin.

Pila: es una parte especial de la placa base. Se trata de una

pila de botn similar a la que utilizan los relojes de pulsera.Su funcin es mantener la informacin que se aloja enla BIOS, ya que esta memoria precisa de alimentacinelctrica. Algunas placas, especialmente las de ordenadoresporttiles, no la llevan.

3. El socket

El socket es el lugar de la placa donde se aloja el microprocesador.

Existe una gran variedad de sockets en cuanto al nmero y al tipode conexiones. A efectos ilustrativos, el nmero de conectoresvara entre 40 y 1366.

El socket dispone de unos puntos gua que permiten a quienmonta el microprocesador colocarlo de forma correcta sobre l. Yaque tienen forma cuadrada. Por regla general, las conexiones desocket no son completas y en alguno de sus extremos carece deconectores. Esto permite orientar el microprocesador, que tienenque entrar en el socket limpiamente y sin esfuerzo. En algunoscasos la plataforma plstica del socket hace muesca en esosextremos para evitar que se encaje.

Para fijar el microprocesador al socket se utiliza una horquilla.Cuando la horquilla est levantada el socket est abierto. Unavez se ha colocado el microprocesador en el socket, se baja lahorquilla y se ancla el seguro. Al bajar la horquilla, la plataformaplstica se desplaza apenas 1 mm, aprisionando los conectores delmicroprocesador y evitando que se separe. Este dispositivo dehorquilla a veces es sustituido por una rosca o por un deslizador.

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Alrededor del socket suele localizarse una serie de orificios para lainstalacin de dispositivos de refrigeracin delmicroprocesador.

El socket es especfico del microprocesador, aunque un mismosocket puede albergar diferentes microprocesadores. Estacompatibilidad se da entre microprocesadores del mismofabricante. Al respecto, encontramos dos variantes: Intel y AMD,que son las dos principales marcas de microprocesadores. Lossockets para modelos de Intel son exclusivos para estos y noadmiten microprocesadores AMD. Lo mismo sucede para socketsde modelos AMD.

Actividad:

Completa la siguiente tabla de sockets con suscorrespondientes microprocesadores.

Socket Microprocesador

Socket Microprocesador

1.366 - AM2 -

-755 -

---

939 -

478 ---

A ---

4. El chipset

La principal funcin del chipset es auxiliar al microprocesadoren el control de los componentes de la placa base. Se dice que elchipset es la mdula espinal del ordenador.

El concepto de chipset no engloba todos los circuitos integradosde una placa base, sino los dos ms importantes, el puente norte yel puente sur.

4.1. El puente norte

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Se puede decir que es el ms importante de los dos o, por lomenos, el que ms carga de trabajo soporta. Por esta razn espor lo que suele estar cubierto con un disipador. Est muy prximo

al microprocesador (al norte de la placa, de ah su nombre), al queest muy ligado. Gestiona tres vas con el microprocesador:

La memoria RAM

La tarjeta grfica

El puente sur

4.2. El puente sur

Controla el resto de los dispositivos. Su comunicacin con elmicroprocesador pasa, como ya hemos dicho, por el puente norte. Suubicacin en la placa es variable, pero habitualmente est en elextremo opuesto del microprocesador y cercano a los slots deexpansin. En algunas ocasiones, el puente sur tambin estcubierto con un disipador.

Actividad:

Realiza un esquema grfico de dependencias de los

componentes del ordenador con el chipset y elmicroprocesador.

5. La BIOS

La BIOS es un chip de memoria de tipo CMOS que permitemodificar parte de su contenido.

Viene configurada de fbrica con los valores de la placa base pordefecto. Sin embargo, esos valores podrn ser modificados por elusuario segn sus necesidades.

Su ubicacin en la placa no es fija. Suele identificarsefcilmente por medio de una pegatina plateada del fabricante,pero no siempre es as.

Los principales fabricantes de BIOS son Awad y AMI. Awardfabrica dos modelos AwardBIOS y PhoenixBIOS; AMI fabricaAMIBIOS (para referirnos a este tipo de BIOS vers que se suele

emplear el nombre de estas marcas).

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Estos fabricantes venden sus modelos a los fabricantes de placasbase (ASUS, AsRock, Gigabyte, Intel, etc.) excepto a IBM, quecuenta con su propio modelo de BIOS (IBM-BIOS).

La BIOS cuenta con una configuracin bsica cuando sale defbrica y con otra optimizada cuando se integra en la placa base(que depende de los componentes que contiene la placa). Estasconfiguraciones no son, en principio, modificables.

Existe, sin embargo, otra informacin en la BIOS que esmodificable y que se mantiene almacenada en el chip gracias auna fuente de energa. Esta fuente suele ser la pila de la placabase y/o un acumulador de corriente que se encuentra integradoen la placa base. Para devolver al chip la configuracin que traade fbrica se le aisla de la alimentacin elctrica durante unossegundos.

6. Los zcalos de memoria

Los zcalos de memoria son las ranuras de la placa donde sealojan los mdulos de memoria.

Han existido varios formatos de zcalos, pero el actual es el DIMM.

El zcalo DIMM existe en tres formatos distintos que tienen la

misma dimensin, pero albergan tipos de memoria diferentes:

DIMM 240 contactos: para DDR2 y DDR3

DIMM 184 contactos: para memoria DDR

DIMM 168 contactos para memoria SDR

Actividad:

Busca imgenes sobre los zcalos de memoria DIMM anteriores ycompralos.

Existe una versin compactada de los zcalos DIMM llamada SO-DIMM que es la tpica de los ordenadores porttiles y otrosdispositivos como PDA e incluso impresoras. Su tamao esaproximadamente la mitad de un zcalo DIMM convencional.

Dependiendo del tipo de memoria que reciban, encontraremosdiversas variantes:

SO-DIMM 204 contactos: para memoria DDR3 SO-DIMM 200 contactos: para memoria DDR y DDR2

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SO-DIMM 144 contactos: para memoria SDR

SO-DIMM 100 contactos: su uso tambin est relegado aciertos dispositivos

SO-DIMM 72 contactos: son especiales de dispositivos que

precisan una memoria auxiliar, como impresoras, tarjetas devdeo, etc.

Cada zcalo dispone de dos lengetas de eyeccin que sirven paraexpulsar el mdulo del zcalo o para atraparlo en l, segn suposicin.

Actividad:

Busca imgenes sobre los zcalos de memoria SO-DIMM anterioresy compralos.

En zcalos antiguos, o incluso en los ordenadores porttiles, enlugar de lengetas hay dos grapas flexibles que segn estnpresionadas o no actan como expulsoras o como seguro ante elmdulo de memoria.

7. Los buses de expansin

Se encargan de conectar la parte principal del ordenador condistintos dispositivos adicionales. Estos dispositivos suelen sertarjetas de expansin que, como hemos dicho, se acoplan en laplaca base a travs de los buses de expansin, ms comnmenteconocidos como slots de expansin.

7.1. La gama ISA

El primer bus por excelencia fue el ISA. De hecho, perdur casi dos

dcadas.

Su versin normal es de 16 bits (AT) pero tambin ha existido unaversin de 8 bits (XT) y en la versin extendida de 32 bits (EISA).Los slots eran bastante grandes (de unos 15 cm) e incluso podanampliarse ms haciendo uso de un spot adicional orientado a latarjeta grfica llamado VESA.

Actividad:

Busca imgenes sobre los slots ISA

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7.2. La gama PCI

La solucin tanto ISA como VESA fue el slot PCI. Aunque convividurante unos aos con estos slots, fue relegndolos hastaconvertirse en el dominante.

Actividad:

Busca imgenes sobre los slots PCI de 32 y 64 bits. Indica elvoltaje de

Estas versiones corresponden a diferentes estndares. El msactual (PCI 3.0) corresponde a 32 bits y funciona a 3,3 V.

Su expansin ha soportado varios estndares y han surgidovariantes que todava siguen en uso, como las MiniPc o las PCMCIAmuy usadas en ordenadores porttiles.

La variante del spot PCI en aspecto grfico se llama AGP. El spotAGP funciona a 32 bits pero tiene mejoras adicionales orientadas alrendimiento de la tarjeta grfica. La velocidad base del bus AGP esde 66 MHz. Se indica este dato porque es frecuente observar

distintas versiones de AGP acompaadas de un ndicemultiplicador: x1, x2, x4 o x8, en alusin a esta velocidad. Estasversiones no se distinguen fsicamente. Las diferencias fsicastienen ms que ver con los modelos y los voltajes a los queoperan.

Actividad:

Haz un dibujo de los distintos tipos de slots AGP para completar lasiguiente tabla:

SlotAGP

Estndar

Univ.

1,5V

3,3V

Pro Univ

.

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1,5V

3,3V

Por sus caractersticas, solo puede haber un slot AGP por placa.Suele identificarse muy bien por ser de color marrn o encontrarseligeramente desplazado hacia el centro de la placa respecto delresto de slots. Este bus se ha relegado por la aparicin del slot PCI-Express.

7.3. La gama PCI-Express

El slot PCI-Express, que tambin pueden encontrarse como PCI-E(pero nunca como PCI-X), es la evolucin del slot PCI. Hereda lanomenclatura del AGP, y as podemos encontrarlo en x1, x2, x4,x8, x12, x16 y x32, siendo en este caso la velocidad del bus 133MHz (el doble de la AGP). De todas las variantes, las ms comunesson x1, x4 y x16.

Este slot no solo se limita a los equipos de sobremesa sino quetambin puede encontrarse en equipos porttiles. Supone unamejora muy sustancial respecto a los otros slots, llegando a tasasde transferencia hasta cinco veces mayor que la mejor AGP. Poresta razn su uso est especialmente orientado a las tarjetasgrficas.

Actividad:

Completa la siguiente tabla de slots PCI-Express

Slots PCI-Express

X1

X4

X8

X16

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Actividad:

Justifica esta afirmacin: Los slots PCI Express suponen una

mejora muy sustancial respecto a los otros slots, llegando a tasasde transferencia hasta cinco veces mayor que la mejor AGP.

Actividad:

Completa la siguiente tabla de slots para tarjetas grficas

Slots para tarjetas grficasVESA +

ISAAGP

PCI-E x16

8. Los conectores internos de la placa

Vamos a analizar los conectores que podemos encontrarnos en el

circuito de la placa, sin incluir el panel lateral de la misma.

8.1. El conector de corriente

El conector ms caracterstico y elemental de la placa base es elde corriente. Su nombre especfico es conector ATX decorriente o Molex Mini-Fit Jr., en alusin al fabricante y almodelo de fuente de alimentacin , respectivamente.

Este conector es de 20 pines aunque en placas modernas, con

mayores requerimientos elctricos, se suele encontrar un conectorde 24 pines o una extensin de 4 pines que proporciona 12 V enlugar de los 5 V genricos.

Otro conector de corriente tpico es el del ventilador. Laimportancia de una buena refrigeracin del equipo ha provocadoque en las placas ms modernas aparezcan tres o ms conectorespara ventiladores adicionales.

8.2. El conector de PATA

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Otro conector que en algunas placas modernas ya empieza aausentarse es el puerto IDE, tambin llamado puerto ATA Paraleloo simplemente PATA. Este puerto es el utilizado para conectar lasunidades de almacenamiento masivo (disco duro, CD, DVD y

disquetera).

Tpicamente han existido dos modelos de puertos IDE en la placa:el puerto IDE de 34 pines para la disquetera (llamado FDD) y elpuerto IDE de 40 pines para el resto de las unidades (disco duro,CD y DVD).

Este puerto que funciona a 16 bits, trabaja a velocidades de hasta133 MBps (como un slot PCI de 32 bits)

8.3. El conector de SATA

Otra modalidad del puerto ATA es el ATA Serie, tambin conocidocomo SATA. Este puerto ha evolucionado dando lugar al SATA-2 y,muy recientemente, al SATA-3.

Actividad:

Realiza un grfico de barras en la que muestres la evolucin en lavelocidad de los puertos SATA. Incluye una imagen de un puertoSATA

8.4. Los conectores de extensin

Hay conectores de la placa base que no se presentan con carcasasino con una base plstica coloreada y un nombre descriptivoserigrafiado al lado.

Por regla general, estos conectores hacen las funciones de los slotspara componentes adicionales o tarjetas que no los utilizan. Unejemplo tpico pueden ser los conectores externos adicionales USB,COM o Firewire.

En cada placa el nmero y tipo de estos conectores es variable. Noobstante, todas las placas tienen una agrupacin de pinesconocida como conectores del panel frontal.

En la actualidad, los conectores se diferencian bastante bien, yaque tienen su base plstica coloreada y cuentan con una leyendaserigrafiada al lado para conocer el jumper que les corresponde.

8.5. Los jumpers de configuracin

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Un jumper es un elemento plstico con interior metlico cuyocometido es conectar de forma no definitiva dos pines.

Es habitual personalizar ciertas configuraciones de la placa base

mediante jumpers. Para hacerlo hay que consultar previamente elmanual de la placa.

Un uso tpico ha sido el reseteo de la BIOS, aunque existen otrasconfiguraciones ms avanzadas como pueden ser el voltaje o lavelocidad del procesador.

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