La placa base, también conocida como placa madre o placa principal(motherboard o mainboard en inglés), es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora.
Es una parte fundamental para armar cualquier computadora personal deescritorio o portátil. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el circuito integrado auxiliar (chipset), que sirve como centro de conexión entre el microprocesador (CPU), la memoria de acceso aleatorio(RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una carcasa o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes internos.
La placa madre, además incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
Desde su aparición en 1974, las microcomputadoras han incluido la mayor parte de su electrónica esencial en una placa de circuito impreso, llamada motherboard (tarjeta o placa madre). IBM la denomino system board(tarjeta o placa de sistema) o placa base. Yo lo denominare (Tarjeta o placa principal).
La mainboard es una placa donde se encuentra la circuitería principal de una computadora. Se caracteriza por tener en su interior circuitos integrados tales como el microprocesador, controladores y diversos tipos de soporte.
Para profundizar el tema sobre mainboard debemos narrar parte de sus orígenes.
Historia
La historia de las tarjetas madres comienza en 1947 cuando William Shockley, Walter Brattain y John Bardeen, científicos de los laboratorios Bell, muestran su invento, el transistor amplificador de punto-contacto, iniciando el desarrollo de la miniaturización de circuitos electrónicos. Dummer, un británico que en 1952 presentó sobre la utilización de un bloque de material sólido que puede ser utilizado para conectar componentes electrónicos sin cables de conexión.
1961 cuando Fairchild Semiconductor anuncia el primer circuito integrado, Con estos inventos se comienza a trabajar en la computadora con una tarjeta, como las que mencionamos a continuación estas en orden de evolución.
Concepto
La mainboard es la parte principal de un computador ya que nos sirve de alojamiento de los demás componentes permitiendo que estos interactúen entre si y puedan realiza procesos.
La tarjeta madre es escogida según nuestras necesidades.
Partes de la tarjeta madre
Mencionare a continuación las partes más principales y destacadas de una mainboard. Aclarando que estas partes varían según el avance de la tecnología.
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Bios
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Ranuras PCI
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Caché
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Chipset
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Conectores USB
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Zócalo ZIF
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Ranuras DIMM
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Ranuras SIMM
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Conector EIDE (disco duro)
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Conector disquetera
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Ranuras AGP
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Ranuras ISA
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Pila del sistema
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Conector disquetera
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Conector electrónico
Motherboards viejos
En los motherboard viejos existe una serie de switches, (pequeños interruptores) y Jumpers (puentecitos metálicos que se pueden sacar y poner). En la mayoría de los casos, no es necesario meterse con los jumpers éstos ya vienen configurados por el fabricante.
Los switches de opciones son otra historia; estos le dicen al motherboard que tipo de accesorios tiene conectados al mismo, y cuanta memoria tiene instalada. Los switches están localizados en un pequeño banco, denominado DIP (por Dual In-Line Package). El conjunto de switches DIP tiene ocho pequeños controles en un algunos motherboards. Se pueden mover con la punta de una lapicera o cualquier otro instrumento de punta.
Motherboards modernos
En los motherboards modernos la configuración no esta dada por los switches, sino por un pequeño programa de setup. Este programa esta disponible en discos de utilidades embalados junto con la maquina o insertos dentro del sistema y siempre disponibles. Este programa de setup es accedido por muchos motherboards presionando la tecla Delete mientras la maquina esta booteando (recién arrancada).
Los cambios que usted realiza en el programa de Setup son almacenados en un tipo especial de memoria denominado CMOS (los circuitos integrados CMOS con conocidos por su poco consumo de energía). El contenido de esta memoria no se pierde al apagar la maquina gracias a una pequeña batería conectada al motherboard.
Aunque se usa el programa de setup, también hay una serie de switches para setear(reiniciar) las opciones, muchos motherboards tienen al menos dos o tres conjuntos del tipo de chips RAM y ROM que se tengan instalados.
Las motherboards tienen diferentes configuraciones acceso para entrar al programa Setup, en otros se presiona la tecla F1, F10, CRTL+S, F12 y otros. Esto se debe a las diferentes marcas que existen en el marcado
Motherboards contemporáneos
En los motherboards contemporáneos son similares a los modernos, con algunos avances como detección y configuración automática, también se puede actualizar el programa Setup, para poder reconocer nuevos dispositivos.
Gracias a al avance de las Flash Rom, además hay modelos donde incorporan doble BIOS, como respaldo lo cual nos permite un mejor rendimiento, esta forma de trabajo lo patentan mainboard que son de la familia AMD
Formatos de placas madre
Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores.
Con los años, varias normas se fueron imponiendo.
XT
1983: XT (sigla en inglés de eXtended Technology, «tecnología extendida») es el formato de la placa base de la computadora IBM PC XT(modelo 5160), lanzado en 1983. En este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado.
AT
1984: AT (Advanced Technology, «tecnología avanzada») es uno de los formatos más grandes de toda la historia de la PC(305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995.
AT: 305 × 305 mm (IBM)
Baby-AT: 216 × 330 mm
ATX
1995: ATX (Advanced Technology eXtended, «tecnología avanzada extendida») fue creado por un grupo liderado por Intel, en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel E/S y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño.
ATX: 305 × 244 mm (Intel)
microATX: 244 × 244 mm
FlexATX: 229 × 191 mm
MiniATX: 284 × 208 mm
ITX
2001: ITX (Integrated Technology eXtended), con rasgos procedentes de las especificaciones microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en placa base del mayor número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP.
ITX: 215 × 195 mm (VIA)
Mini-ITX: 170 × 170 mm
Nano-ITX: 120 × 120 mm
Pico-ITX: 100 × 72 mm
BTX
2004: BTX fue retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX.
BTX: 325 × 267 mm (Intel)
Micro BTX: 264 × 267 mm
Pico BTX: 203 × 267 mm
Regular BTX: 325 × 267 mm
DTX
2007: DTX eran destinadas a las PC de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2.
DTX: 248 × 203 mm (AMD)
Mini DTX: 170 × 203 mm
Full DTX: 243 × 203 mm
Formatos propietarios
Durante la existencia de la PC, muchas marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, denominadoformato propietario, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las marcas más persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria.
Fabricantes de placas base
Varios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales como: Advantech, Albatron, Aopen, ASUS, AsRock, Biostar,Chaintech, Dell, DFI, ECS EliteGroup, FIC, Foxconn, Gigabyte Technology, iBase, iEi, Intel, MSI, Pc Chips, Sapphire Technology, Super Micro, Tyan, VIA, XFX, Zotac.
Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras que otros ensamblan los componentes que terceros han diseñado y fabricado.
Tipos de placas principales
La mayoría de las placas de PC fabricadas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:
- Las placas base para microprocesadores AMD:
- Slot A: Duron, Athlon
- Socket A: Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
- Socket 754: Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion
- Socket 939: Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron
- Socket 940: Opteron y Athlon 64 FX
- Socket AM2: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
- Socket F: Opteron
- Socket AM2 +: Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
- Socket AM3: Phenom II X2/X3/X4/x6, Athlon II X2/X3/X4, Sempron 100 Series
- Socket AM3+: Sempron, Athlon II X2/X3/X4, Phenom II X2/X3/X4/X6, FX X4/X6/X8
- Socket FM1: A4X2, A6X3/X4, A8X4, Athlon II
- Socket FM2: APU A4, APU A6, APU A8, APU A10, Athlon II X2/X4
- Las placas base para microprocesadores Intel:
- Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
- Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron
- Socket 370: Pentium III, Celeron
- Socket 423: Pentium 4
- Socket 478: Pentium 4, Celeron
- Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Dúo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon
- Socket 603: Xeon
- Socket 604: Xeon
- Socket 771: Xeon
- LGA 1366: Intel Core i7 (Nehalem), Xeon (Nehalem)
- LGA 1156: Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem)
- LGA 2011: Intel Core i7, Xeon (Sandy Bridge)
- LGA 1155: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Ivy Bridge)
- LGA 1150: Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Haswell)
Placas multiprocesador
Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios zócalos, lo que les permite conectar varios microprocesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de doble núcleo).
Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos:
- El modo asimétrico, donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede asignar una tarea a unaunidad central de procesamiento, mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente.
- El modo simétrico, llamado multiprocesamiento simétrico, donde cada tarea se distribuye de forma simétrica entre los dos procesadores.
Linux fue el primer sistema operativo en gestionar la arquitectura de doble procesador en x86. Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ya antes en otras plataformas y otros sistemas operativos. Linux 2.6.x maneja multiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de memoria no uniformemente distribuida
Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso de socket 939 para procesadores AMD Opteron y sobre socket 604 para procesadores Intel Xeon).
