TEMA 3 MONTAJE: LA PLACA BASE

1.El factor de forma
El factor de forma define caracteristicas muy basicas de la placa base para que esta pueda integrarse en el ordenador al menos fisica y electricamente. Entre las caracteristicas definidas en el factor de forma destacan :
La forma , las dimensiones , la posicion de los andajes y las conexiones electricas
Existen unos factores de forma de placa base de los que destacan especialmente los que se aplican a continuacion.

1.1.Factor de forma ATX
Una placa ATX tiene un tamaño de 305 x 244 mm y sirve de una fuente de alimentacion 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 ATX o el E-ATX.


Resultado de imagen de esquema del factor de forma atx

1.2.Factor de forma Micro (uATX)

Este factor se diseño de forma que fuera compatible con ATX,  por lo que los puntos de anclaje de las plantas uATX coinciden con algunos de los usos de las placas ATX y el panel lateral (I/O)
es identico. Sin embargo, sus dimensiones son menores :244x244 mm.

Por esta razon , las placas uATX pueden instalarse en cajas ATX ya que, ademas , utilizan los mismos conectores para la alimentacion de corriente.
Resultado de imagen de esquema del factor de forma atx

















1.3 Factor de forma BTX
Surgio de como una evolucion de formato ATX, pero en la practica son factores de forma imcompatible, salvo la fuente de alimentacion, ya que ambas placas pueden utilizar la misma.

Existen ademas factores derivados de BTX mas pequeños:
uBTX (264 x 266mm) y PBTX (203 x 266 mm)


Resultado de imagen de esquema del factor de forma atx




La lista de factores de forma crece , inevitablemente, debido a la evolucion tecnologica . En la actualidad , podemos constastarlo especialmente en el campo de los dispositivos portatiles:
tablets, netbooks, telefonos moviles, etc.

Resultado de imagen de esquema del factores de forma mas representativos placa base




















2.La estructura de una placa base
La placa base es un circuitoi impresodonde se conectan todos los componentes necesarios para que el ordenador funcione.
Ya hemos visto que el tamaño y la organizacion de una placa obedecen a su factor de forma y tambien existen varios diversos factores de forma.
Sin embargo, la mayoria de las placas base deberan constar de las siguientes partes:
SOCKET , CHIPSTE , BIOS, ZOCALOS DE MEMORIA, BUSES DE EXPASION , CONECTORES , PILA.

3.Scoket
Es el lugar donde se aloja el microprocesador suele ubicarse paralelo alos bordes de placa, pero en ciertos factores de forma (como BTX) aparece transversal. El scoket es especifico para cada microprocesador es decir cada scoket admite una determinada gama de microprocesadores






4.-Chipset:
La principal funcion del chipset es servir de apoyo al microprocesador en el control de los componentes de la placa base .Se dice que el chipset es la medula espinal del ordenador.
El concepto de chipset no engloba todos los circuitos integrados de la placa base , sino los dos mas importantes , el puente norte y el puente sur.

4.1-El puente norte
El puente norte se ubica en la parte superior norte de la placa, ahi su nombre .Esta el proximo al socket y a los zocalos de memoria.
El gran rendimiento al que trabaja este chip , hace que alcance altas velocidades y en consecuencia altas temperaturas.Por este motivo suele estar cubiertapor un disipador, y puede ir acompañado de un ventilador e incluso llegar a compartir el sistema de refrigeracion del microprocesador.



4.2 Puente sur
El puente sur se encuentra en la parte interior sur de la placa proximo a los slots de expansion y conexiones de E/S.
Este chip copntrola la gran mayoria de componentes E/S , por lo que tambien se conoce con el nombre ICH.




4.3 Nueva generacion de chipsets
Los avances en los microprocesadores( mas rapidos y de mas nucleos) hacen que la conexion FSB sea insuficiente.
Como solucion a este problema se ha rediseñado el chipset en el siguiente sentido:
El puente norte desaparece y la mayoria de sus funciones ( control de memoria RAM, control de graficos etc) pasan al microprocesador.
Se crea un nuevo chip llamado PCH , que sustituira al puente sur, asumiendo todas sus funciones y algunas partes del puente norte que no se han abjudicado al microprocesador



5. La BIOS.

La BIOS es un chip de memoria del tipo CMOS que permite modificar parte de su contenido.
Viene configurada de fabrica con los valores de la placa base por defecto.Sin embargo , esos valores podian ser modificados por el usuario segun sus necesidades .
Su ubicacion en la placa base no es fija. Suele identificarse por medio de una pegatina plateada del fabricante, pero no siempre es asi.
Los principales fabricantes de Bios son Award y Ami fabrica AMIBIOS.Existen fabricantes que cuentan su propio modelo BIOS.
AWARDBIOS Y PhoenixBIOS.
En las placas actuales , el firmware de la BIOS se sustituye por EFI BIOS, que no solo sustituye el interfaz, que es mucho mas intuitivo , sino que amplia las funcionalidades y mejora la seguridad del equipo. Este tipo de BIOS solo permite la instalacion de sistema operativos de 64 bits.
La BIOS  cuenta copn una configuracion basica cuando sale en la fabrica y con otra optimizada cuando se integra en la placa base ( que depende de los componentes que opbtenga la placa ).Estas configuraciones no son, en principio , modificables.
Existe, sin embargo, otra informacion en la BIOS  que es modificable y que se mantiene almacenada en el chip gracias a una fuente de energia .Esta fuente  suele ser la pila de la placa base o un acumulador de corriente que se encuentra integrado en la placa base . Para devolver al chip la configuracion que traia de fabrica se aisla de alimentacion electrica durante unos segundos.




5.1 DualBIOS
Un fallo en la BIOS puede dejar el equipo inoperativo.No es habitual, pero un apagon en el proceso de modificacion del fimrware de la BIOS , una configuracion inadecuada , fallos en el hadware del equipo , incluso virus , puede inutilizar el chip.
Como respues a estos problemas el fabricante , Gigabyte, propuso la solucion Dual Bios :que consiste en implantar en la placab base dos chips actuara como BIOS principal y el otro se quedara como BIOS de respaldo. Cuando el chip principal falla, entra en accion el chip de respaldo intenta reparar el chip principal restaurandolo alos valores de fabrica . Si el chip esta dañado y no se puede restaurar, entonces el respaldo asume el papel de BIOS principal.
La interaccion de los dos chips es automatica y no requiere la intenvencion del usuario, lo cual es una ventaja importante.
Resultado de imagen de dual biosResultado de imagen de dual bios


6.Los zocalos de memoria
Los zocalos de memoria son las ranuras de las placa donde se alojan los modulos de memoria.
Han existido varios formatos de zocalos pero el actual es el DIMM.
El zocalo DIMM existe entre tres formatos distintos que tienen la misma dimension , pero albergan tipos de memoria diferentes:
-DIMM 284 contactos:para memoria DDR4.
-DIMM 240 contactos: para memoria DDR2 Y DDR3
-DIMM 184 contactos: para memoria DDR.
-DIMM 168 contactos : para memoria SDR




SO.DIMM es una version compactada de zocalos DIMM,  tipica de los ordenadores portatiles y otros dispositivos como PDA  e incluso impresoras . Su tamaño es aproximadamente la mitad de un zocalo DIMM convencional.
Segun el tipo de memoria que reciban , encontramos variantes:
-SO-DIMM 256 contactos :para memoria DDR4.
-SO - DIMM 204 contactos: para memoria DDR3
-SO-DIMM 200 contactos para memoria DDR Y DDR2
-SO- DIMM 144 contactos: para memoria SDR
-SO-DIMM 100 contactos: uso relegado a ciertos dispositivos
-SO-DIMM 72 contactos: son especiales de dispositivos que precisan una memoria auxiliar , como impresoras , tarjetas de video,etc


Cada zocalo dispone  de dos lenguetas de ayeccion que sirven para expulsar el modulo del zocalo para atraparlo en el, segun su posicion.
En zocalos antiguos o incluso ordenadores portatiles, en lugar de lenguetas hay dos grapas flexibles que, segun esten presionandas o no , actuajn como expulsaron o como seguro ante el modulo de memoria.

  7. Los Buses de Expansion



El bus de expansion se encarga de conectar la parte principal del ordenador con dispositivos adicionales.

Estos dispositivos suelen ser tarjetas de expansion que como hemos dicho se acoplan en la placa base a traves de los buses de expansion, mas comunmente conocidos como slots de expansion.


                                                                    7.1 La gama ISA.



El primer bus por excelencia fue el ISA. De hecho perduro. De hecho perduro durante casi dos decadas. ( desde 1980 hasta 1999).

Su version normal es de 16 bits , pero tambien ha existido en la version de 8 bitsy en la version extendida como 32 bit. Los slots eran bast5antes grandes de unos 15 cm e incluso podian ampliarse mas haciendo uso de un slot adiccional orientando ala tarjeta grafica llamado VESA.






                                                               7. La gama PCI



La solucion como a ISA como a VESA fue el slot PCI aunque convirtio en unos años con estos slots fue relengandolos hasta convertirse en el dominante.

Estas versiones corresponden a diferentes estandares. El mas actual PCI 3.0 corresponde a 32 bits y funciona a 3.3 V

PCI-X es un modelo derivado de PCI que mantiene el slot e introduce mejoras en su rendimiento. Ha evolucionado a traves de tres estandares 1.0 2.0 y 3.0

Existe retrocompatibilad entre los diversos estandares PCI-X y PCI siempre que se respeten los voltajes y los anchos de bus.



Otra variante de dimensiones reducidas orienta , orienta a equipos portatiles, es Cardbus , PC Pard o PCMCIA. Funciona como un slot ISA mejorado, tanto a 3,3 V como a 5 v.
Otra variante del slot (PC) en un aspecto grafico se llama AGP. El slot AGP funciona a 32 bits pero tiene mejores adicionales orientadas al rendimiento de la tarjeta grafica.
Por sus caracteristicas solo puede haber un slot AGP por placa. Suele identificarse muy por ser de color marron y encontrarse ligeramente hacia el centro de la placa respecto el resto de slots . Este bus se ha relegado por la aparicion del slot PCI-Express.



7.3 La gama pci- express , que tambien puede encontrarse como PCI -E o PCIe ( pero nunca PCI-X). es la evolucion del slot PCI.

Hereda la nomenclatura del AGP, y asi podemos encontrarlo en x1,x1,x4,x8,x12,x16,y x32 , siendo en este caso la velocidad del bus de 133 mhz ( el doble que la AGP). De todas las variantes , las mas comunes son 1x, x4 y x16.
Este slot no solo se limita a los equipos de sobre mesa , sino que tambien puede encontrarse en equipos portatiles. Supone una mejore muy sustancial respecto a los otros slots , llegando a tasas de transferencia hasta cinco veces mayores que la mejor AGP.
Existen tres versiones del estandar PCI-EXPRESS: 1.0, 2.0 y 3.0 doblando la velocidad entre cada uno de ellos, tal y como se puede observar en la siguiente tabla.
Los slots PCIe cuentan con una unica division. Se diferencian entre ellos por sus dimensiones.Para diferenciarlos de los slots PCI cuentan con unas herinduras en el lateral de la carcasa.


8.-Conectores internos de la placa
Vamos analizar los conectores que encontamos en el circuito de la placa , sin incluir panel lateral de la misma.

8.1-El conector de corriente
El conector mas caracteristico y elemental de la placa base es el de corriente. Su nombre especifico es conector ATX de corriente o molex mini-fit JR, en alusion al fabricante y el modelo de fuente de alimentacion, respectivamente.
Este conector es de 20 pines aunque en las placas bases modernas , con modernas , con mayores requerimientos electronicos , se suele encontrar un conector de 24 pines o (junto al conector de 20 pines) una extension de 4 pines , que proporcionan 12 v en lugar de los 5v genericos.
Otro conector de corriente tipico es el ventilador.
El del procesador se llama cpu_fan.



Resultado de imagen de cpu fan conector


8.2 El conector que en algunas placas modernas ya empieza a asentarse en el puerto IDE tambien llamado PATA . Paralelo o simplemente PATA. Este puesto es el utilizado para conectar las unidades de almacenamiento masivo (disco duro, cd , dvd y disquetera)
Tipicamente  han existido dos modelos de puerto IDE en la placa el puerto ( IDE) tiene 34 pines en la disquetera (llamado FDD) y el puerto IDE de 40 pines para el resto de unidades ( disco duro ,CD Y DVD ) Este puerto , que funciona a 16 bits, trabaja a velocidades de hasta 133 mbps ( como un slot PCI de 32 bits).

8.3 El conector SATA
Otra modalidad de puerto ATA es el ATA  Serie, tambien conocido como SATA. Este puerto ha evolucionado dando lugar a los siguientes puertos:
Existen otras variedades como el mini SATA (mSATA)  y el micro SATA (uSATA) , orientadas sobre todo en los discos de estado solido (SSD) .
Un caso especial es la conexion SATA Express , que en realidad funciona a traves de un puerto PCI-E y, que puede llegar a tasas de transferencia de hasta a 16 gbps.

8.4. Cabeceras
Ademas de tdos los slots y conexiones, la placa base proporciona agrupaciones de pines , con o sin carcasa , denominadas cabeceras . Las cabeceras pueden ser:
-De condiguracion: se emplean para fijar una configuracion sobre un elemnto de la placa base . Por ejemplo , resetear la Bios , configurar un sistema SLI, etc. Utilizan unos conectores para puentear los contactos llamados jumpers.
-De expansion de puertos: muchas de las cabeceras de la placa base se utilizan para habilitar se utilizan para habilitar puertos e interruptiores de la caja. Asi, podemos dar uso a conectores USB , firewire , etc .

Resultado de imagen de jumper informatica


-Cabecera de pared frontal : varia unos modelos de placa a otros . Se usa para dar funcionalidad a los interruptores y a los LED de la parte frontal de la caja.
Dado que la cabecera tiene varios grupos de contactos similares, para diferenciarlos estan colocados en la base del contacto o con su nombre abreviado serigrafiado al lado.
-Cabecera USB : fisicamente es comun a todos los modelos de placa .Puede encontrarse en la base en distintos colores y , como ya se comento disponer de una carcasa.Consta de 9 contactos dispuestos en dos filas.Cada cabecera da soporte a dospuertos USB.



-Cabecera Firewire: es identica fisicamente a la USB, aunque tambien puede disponer todos los contactos en una unica fila. El color de su base es variable y puede contar con una carcasa. Cada cabecera da soporte a un nuevo Firewire.

-Cabecera del audio frontal: proporciona enlace a los conectores de audio de la parte frontal de la caja. Consta de 10 contactos distribuidos en dos filas de 5. No tiene el pin 8. La distribucion de conexiones varia dependiendo de la especificacion del sistema de audio: AC,97 o Azalia (HD).






-Cabecera de configuracion Sli Crossfire:
algunas placas que soportan una de estas dos tecnologias se pueden nconfigurar a traves de una cabecera. Estaria compuesta por un total de 144 contactos , duistribuidos en 6 bloques de 8x3. La configuracion normal o avanzada  sli o crossfire , segun la placa varia segun esten colocados los jumpers.

-Cabeceras de configuracion bios:
las placas base mas modernas incorporan una cabecera que permite al reseteo de la bios sin necesidad de quitar pila o accceder por sofware. Esta cabecera esta compuesta por una unica columna de 3 contactos. La posicion del jumper determina el estado de la bios. Algunos modelos, ademas, proporcionan otra cabecera similar que permite el arrranque seguro.


9.Principales formatos de placa

















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