Que es el motherboard?
MOTHERBOARD
El Motherboard es el elemento principal de la PC. Si decimos que el procesador es el cerebro.
El Motherboard es la espina dorsal, donde están conectados todos los demás elementos de
Hardware, es el componente más crítico de una computadora.
La placa base, placa madre o tarjeta madre (en inglés motherboard, mainboard) sirve como medio de conexión entre: El microprocesador, circuitos electrónicos de soporte, ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de periféricos tales como monitores, impresoras, unidades de disco, etc.
Se diseña básicamente para realizar tareas específicas vitales para el funcionamiento de la computadora, como por ejemplo las de:
• Conexión física.
• Administración, control y distribución de energía eléctrica.
• Comunicación de datos.
• Temporización.
• Sincronismo.
• Control y monitoreo.
Para que la placa base cumpla con su cometido lleva instalado un software muy básico denominado BIOS.
Arquitectura Abierta:
El motherboard es mucho más importante de lo que parece; Hoy en día con el concepto de arquitectura abierta es posible incorporar o intercambiar partes de la PC luego de su compra o armado, actualizar el equipo, de esta manera distintos fabricantes pueden producir partes para incorporar en la PC.
Recordemos que las primeras PC traían sus componentes soldados a la Placa Madre lo cual dificultaba su cambio.
Por lo tanto gracias a estas características uno puede seleccionar los componentes de la PC de acuerdo al uso del equipo o rendimiento que se necesite, luego actualizarlo o cambiar algún componente dañado.
Componentes Integrados (onboard)
Este concepto se creo con la idea de abaratar el costo de los equipos, una generación de PC salió al mercado con motherboards que además de sus componentes habituales que a continuación veremos incluían en la misma placa de fábrica video, sonido, modem y red. De esta manera un motherboard bajaba el costo final ya que uno se olvida de la compra del resto de los componentes habituales. En su contra podemos decir que estos componentes son de calidad media lo cual limita las prestaciones de la PC, también se ve reducido en espacio físico al incorporar estos integrados y conectores adicionales para los que los fabricantes eliminaron zócalos de expansión, esto limita el concepto de arquitectura modular o el intercambio de partes.
El Diseño
El formato de la placa esta sujeta a un estándar de fabricación que se debe respetar para la fácil instalación en el gabinete y su sujeción, referente a su forma rectangular y orificios de soporte. Así como su compatibilidad a los componentes tanto internos como externos por ejemplo zócalos de expansión PCI Express para las nuevas placas de video o conectores USB para una cámara digital o impresora entre otras; es te formato es fundamental para la compatibilidad con todo el hardware del mercado, así también determinados componentes requieren un diseño único partiendo por ejemplo el zócalo del microprocesador que cada modelo del mercado tiene su propio socket.
• XT (8.5 × 11" or 216 × 279 mm)
• AT (12 × 11"–13" o 305 × 279–330 mm)
• Baby-AT (8.5" × 10"–13" o 216 mm × 254-330 mm)
• ATX (Intel 1996; 12" × 9.6" o 305 mm × 244 mm)
• EATX (12" × 13" o 305mm × 330 mm)
• Mini-ATX (11.2" × 8.2" o 284 mm × 208 mm)
• microATX (1996; 9.6" × 9.6" o 244 mm × 244 mm)
Componentes del motherboard:
El Chipset:
El Circuito Integrado Auxiliar o Chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente del inglés significa conjunto de circuitos integrados. Se designa circuito integrado auxiliar al circuito integrado que es periférico a un sistema pero necesario para el funcionamiento del mismo. La mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar; sin embargo, el término chipset se suele emplear en la actualidad cuando se habla sobre las placas base de las PCs IBM.
Entonces el "chipset" es el conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB...
Diagramas de Chipsets:
Zócalos de expansión (slots):
Ranura dentro de un ordenador o computadora diseñada para contener tarjetas de expansión y conectarlas al bus del sistema (Bus de datos). La mayoría de los equipos informáticos personales tiene entre 3 y 8 zócalos de expansión (en inglés, slots). Los zócalos ofrecen un medio para añadir características nuevas o mejoradas al sistema, así como también memoria.
Ranura, en español. Se trata de cada uno de los alojamientos que tiene la placa madre en los que se insertan las tarjetas de expansión. Todas estas ranuras están conectadas entre sí y un ordenador personal tiene generalmente
ocho, aunque puede llegar a doce.
1) Isa Simple.
2) Isa Doble.
3) VESA.
4) PCI.
5) AGP.
6) CNR o AMR.
7) PCI-E
El Bus de Expansión ISA:
Éste Bus se identifica en una motherboard, porque a sus líneas están conectados por soldadura, varios zócalos conectores (Slots) de color negro, donde pueden insertarse plaquetas de interfaces de periféricos. La función del Bus ISA, es permitir la comunicación entre la porción central, ubicada en la plaqueta principal, y los registros ports de dichas interfaces.
VESA Local Bus (VLB)
En 1992, los fabricantes reunidos en la Video Electronics Standard Association (VESA), establecieron el estándar VESA VL, con especificaci ones para la implementación del bus, señales eléctricas, y diseño constructivo de los zócalos conectores de éste bus.
Éstos se parecen a los conectores del Bus MCA de IBM, son de color marrón, tienen cincuenta y seis contactos por lado, y están dispuestos cerca de la CPU alineados con los zócalos del Bus ISA. Acorde a los estándares actuales, su número má ximo es de tres. Único con el zócalo Isa en conjunto lograba un mejor desempeño en velocidad de datos. Poco tiempo después se lo reemplazo definitivamente por el Zócalo PCI.
En 1992, la compañía Intel lideró la creación de un grupo que integraba fabricantes de hardware para la industria de la PC. El Peripherial Component Interconnect (PCI) Bus, es otra forma de acceder al Bus Local desarrollado para el Pentium, después de que el Bus VESA dominara el mercado de las 486. Es apto para PC y otros tipos de computadoras.
A diferencia del VESA, el bus se acopla al bus local a través de un chip controlador especial, y está pensado para soportar en sus zócalos (color blanco, de 124 conectores para 32 bits), además de las interfaces de video, disco rígido y r ed local, las plaquetas para multimedia, audio, video y otras.
La interfaz PCI
PCI ("Peripheral Component Interconnect") es básicamente una especificación para la interconexión de componentes en ordenadores. Ha dado lugar a un bus PCI, denominado también Mezzanine, en español entresuelo, porque funciona como una especie de nivel añadido al bus ISA/EISA tradicional de la placa madre. Es un bus de 32 bits que funciona a 5 V, 33 MHz, con una velocidad de transferencia inicial de 133 Mb/s (Megabits por segundo).
AMR Bus
AMR del inglés Audio Modem Riser. Es una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de audio como tarjetas de sonido o modems, lanzada en 1998, cuenta con 16 pines y es parte del estándar de audio AC97 aun vigente e n nuestros días, generalmente utilizados en Motherboards de tipo Genéricos. En un principio se diseñó como ranura de expansión para dispositivos económicos de audio o comunicaciones ya que estos harían uso de los recursos de
la máquina como el microprocesador y la memoria RAM . Esto tuvo poco éxito ya que fue lanzado en un momento en que la potencia de las máq uinas no era la adecuada para soportar
esta carga y el escaso soporte de los drivers para estos dispositivos en sistemas operativos que
no fuesen Windows.
CNR Bus
CNR Del inglés Comunication and Network Riser. Se trata de una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de comunicaciones como modems, tarjetas Lan o USB. Fue introducido en febrero del 2000 por Intel en sus placas para procesadores Pentium y se trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de Intel.
PCI Express:
PCI Express (denominado aún a veces por su nombre clave 3GIO, por "tercera generación de
E/S") es el sucesor de la tecnología PCI, disponible en las máquinas de escritorio desde 1992.
PCI Express está pensado para sustituir no sólo al bus PCI para dispositivos como Modems y tarjetas de red sino también al bus AGP, lugar de conexión para la tarjeta gráfica desde 1997. Al contrario que su predecesor paralelo, PCI Express es un sistema de interconexión serie punto a punto, capaz de ofrecer transferencias con un altísimo ancho de banda, desde 200MB/seg. Para la implementación 1X, hasta 4GB/seg. Para el PCI Express 16X que se empleará con las tarjetas gráficas.
La notación 1X y 16X se refiere al ancho del bus o número de líneas disponibles. La conexión en el PCI Express es además, bidireccional lo que p ermite un ancho de banda teórico de hasta
8GB/seg. Para un conector 16X, o unos asombrosos 16GB/seg. Para el actual máximo de 32X. PCI Express también incluye características novedosas, tales como gestión de energía, conexión y desconexión en caliente de dispositivos (como USB), y la capacidad de manejar transferencias de datos punto a punto, dirigidas todas desde un host. Esto último es importante porque permite a PCI Express emular un entorno de red, enviando datos entre dos dispositivos compatibles sin necesidad de que éstos pasen primero a través del chip host (un ejemplo sería la transferencia directa de datos desde una capturadora de vídeo hasta la tarjeta gráfica, sin que éstos se almacenen temporalmente en la memoria principal).
PCI Express también optimiza el diseño de placas madre, pues su tecnología serie precisa tan sólo de un único cable para los datos, frente a los 32 necesarios para el PCI clásico, el cual también necesitaba que las longitudes de estos fuesen extremadamente precisas. La escalabilidad es otra característica clave, pues se pretende que las versiones posteriores de PCI Express sustituyan cualquier característica que PCI o, en el segmento de servidores, PCI- X, puedan ofrecer.
Arquitectura
Un simple canal en PCI-Express ofrecerá inicialmente una velocidad de 2,5 Gbits/s en cada dirección. Cada ruta emplea dos pares de hilos (transmisión y recepción), ofreciendo un rendimiento efectivo de 200MBytes/s en cada dirección una vez factorizamos las sobrecargas del protocolo. No obstante, sus creadores afirman que tendrá una escalabilidad límite que permitirá hasta, al menos, 10Gbits/s en cada ruta y por cada dirección.
La diferencia más obvia entre PCI-Express y su antecesor es que, mientras PCI emplea una arquitectura en paralelo, su sucesor utiliza una arquitectura serie punto a punto o conmutada. Una ventaja del bus Serie frente al Paralelo es el alto ancho de banda que se puede conseguir con un número mucho menor de señales. Dichas conexiones no llegan a situaciones llamadas "delay skew", donde los bits en paralelo llegan en distintos instantes de tiempo y han de ser sincronizados. Además, son más baratas de implement ar. Ciertamente, los interfaces paralelos pueden ser extremadamente veloces y muy efectivos para algunos interfaces a nivel de chips, o en la tecnología SCSI por ejemplo.
Características físicas del enlace Serie y Configuraciones:
Una simple conexión serie de PCI-Express consta de una conexión dual utilizando dos pares de señales diferencialmente dirigidas y de baja tensió un par de recepción y otro de envío (cuatro cables). Una señal diferencial se deriva usando la diferencia de potencial entre dos conductores. La conexión dual permite que los datos sean transferidos en ambas direcciones simultáneamente, similar a las conexiones full dupl ex (como en los teléfonos), solo que en este caso, cada par de hilos posee su propia toma de tierra. Con el bus PCI un dispositivo debe requerir primero acceso al bus PCI compartido desde un árbitro central y entonces tomar control del bus para transferir datos al dispositivo de destino, con la transmisión de datos ocurriendo en una dirección entre dos dispositivos en cada instante de tiempo.
Con tantas características nuevas y ancho de banda para derrochar, PCI Express es un gran salto sobre PCI y AGP. Sin embargo, mantiene compatibilidad con el software PCI, al mantener los modelos de inicialización y memoria, lo que significa que los drivers y sistemas operativos no tendrán muchos problemas a la hora de soportar e l nuevo sistema.
En el mundo del procesamiento gráfico, PCI-Express vuelve a cobrar protagonismo, y es que un bus con tantas expectativas despierta gran ilusión entre los fabricantes de tarjetas gráficas, como NVIDIA y ATI por ejemplo.
Algunos de los más beneficiados por el avance de PC I Express serán los ya mencionados ATI y NVIDIA, así como otros fabricantes de tarjetas gráf icas. Dado que el conector PCI Express NO será compatible con las tarjetas AGP actuales, habr á que adaptar las tarjetas al bus, en caso de que se desee un cambio de placa o bien de tarjeta.
La tecnología NVIDIA® SLI™ es una innovación revolucionaria que permite aumentar drásticamente el rendimiento gráfi co combinando varias GPU NVIDIA en un mismo sistema dotado de un procesador de comunicaciones y contenidos multimedia (MCP) NVIDIA nForce® SLI.
La tecnología NVIDIA SLI proporciona hasta el doble de
rendimiento de gráficos que una solución gráfica ún ica gracias al uso de algoritmos de software patentados por NVIDIA y una lógica
de escalabilidad dedicada en cada GPU y cada MCP. Esto permite instalar dos placas de video y conectarlas por medio de un puente que actúa de n exo entre los dos componentes, luego el software hace el resto.
Conectores SLI y Placas:
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