Placa basePlaca base

Placa basePlaca base La La placa baseplaca base, también conocida como , también conocida como placa placa

madremadre o o tarjeta madretarjeta madre (del (del inglésinglés motherboardmotherboard o o mainboardmainboard) es una placa de ) es una placa de circuito impresocircuito impreso a la que se conectan los a la que se conectan los componentes que constituyen la componentes que constituyen la computadoracomputadora u u ordenador. Tiene instalados una serie de ordenador. Tiene instalados una serie de circuitos integradoscircuitos integrados, entre los que se encuentra , entre los que se encuentra el el chipsetchipset, que sirve como centro de conexión , que sirve como centro de conexión entre el entre el microprocesadormicroprocesador, la , la memoria de acceso aleatoriomemoria de acceso aleatorio (RAM), las (RAM), las ranuras de expansiónranuras de expansión y otros dispositivos. y otros dispositivos.

Va instalada dentro de una caja o gabinete que Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.instalar componentes dentro de la caja.

La placa base, además, incluye un La placa base, además, incluye un firmwarefirmware llamado llamado BIOSBIOS, que le permite realizar las , que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del dispositivos, vídeo y manejo del tecladoteclado, , reconocimiento de dispositivos y carga del reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativosistema operativo..

Componentes de la placa Componentes de la placa basebase

Una placa base típica admite los siguientes Una placa base típica admite los siguientes componentes:componentes:

Uno o varios conectores de alimentación: por Uno o varios conectores de alimentación: por estos conectores, una alimentación eléctrica estos conectores, una alimentación eléctrica proporciona a la placa base los diferentes voltajes proporciona a la placa base los diferentes voltajes e intensidades necesarios para su e intensidades necesarios para su funcionamiento. funcionamiento.

El El zócalo de CPUzócalo de CPU es un receptáculo que recibe el es un receptáculo que recibe el microprocesador y lo conecta con el resto de microprocesador y lo conecta con el resto de componentes a través de la placa base. componentes a través de la placa base.

Las ranuras de Las ranuras de memoria RAMmemoria RAM, en número de 2 a , en número de 2 a 6 en las placas base comunes. 6 en las placas base comunes.

El El chipsetchipset: una serie de : una serie de circuitos electrónicoscircuitos electrónicos, que , que gestionan las transferencias de datos entre los gestionan las transferencias de datos entre los diferentes componentes de la computadora diferentes componentes de la computadora (procesador, memoria, (procesador, memoria, tarjeta tarjeta gráficagráfica,,unidadunidad de almacenamiento secundario de almacenamiento secundario, etc.). , etc.).

Se divide en dos secciones, el Se divide en dos secciones, el puente nortepuente norte ( (northbridgenorthbridge) y el ) y el puente surpuente sur ( (southbridgesouthbridge). El primero gestiona la interconexión entre ). El primero gestiona la interconexión entre el el microprocesadormicroprocesador, la memoria RAM y la , la memoria RAM y la unidad de procesamiento gráficounidad de procesamiento gráfico; y el segundo entre los periféricos ; y el segundo entre los periféricos y los dispositivos de almacenamiento, como los y los dispositivos de almacenamiento, como los discos durosdiscos duros o las o las unidades de disco ópticounidades de disco óptico. Las nuevas líneas de procesadores de . Las nuevas líneas de procesadores de escritorio tienden a integrar el propio controlador de memoria en el escritorio tienden a integrar el propio controlador de memoria en el interior del procesador.interior del procesador.

Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del Un reloj: regula la velocidad de ejecución de las instrucciones del microprocesadormicroprocesador y de los periféricos internos. y de los periféricos internos.

La La CMOSCMOS: una pequeña memoria que preserva cierta información : una pequeña memoria que preserva cierta información importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), importante (como la configuración del equipo, fecha y hora), mientras el equipo no está alimentado por electricidad. mientras el equipo no está alimentado por electricidad.

La La pilapila de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para de la CMOS: proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que éste último no se apague operar el circuito constantemente y que éste último no se apague perdiendo la serie de configuraciones guardadas. perdiendo la serie de configuraciones guardadas.

La La BIOSBIOS: un : un programaprograma registrado en una registrado en una memoria no volátilmemoria no volátil (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace tiempo se (antiguamente en memorias ROM, pero desde hace tiempo se emplean emplean memorias flashmemorias flash). Este programa es específico de la placa ). Este programa es específico de la placa base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el base y se encarga de la interfaz de bajo nivel entre el microprocesadormicroprocesador y algunos y algunos periféricosperiféricos. Recupera, y después ejecuta, . Recupera, y después ejecuta, las instrucciones del MBR (las instrucciones del MBR (Master Master BootBoot Record Record), registradas en un ), registradas en un disco durodisco duro o o SSDSSD, cuando arranca el sistema operativo. , cuando arranca el sistema operativo.

El El busbus (también llamado bus interno o en inglés (también llamado bus interno o en inglés frontfront--sideside bus bus'): '): conecta el microprocesador alconecta el microprocesador al chipset chipset, está cayendo en desuso , está cayendo en desuso frente a HyperTransport y Quickpath.frente a HyperTransport y Quickpath.

El bus de memoria conecta el El bus de memoria conecta el chipsetchipset a la memoria temporal. a la memoria temporal. El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a El bus de expansión (también llamado bus I/O): une el microprocesador a

los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión. los conectores entrada/salida y a las ranuras de expansión. Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma Los conectores de entrada/salida que cumplen normalmente con la norma

PC 99PC 99: estos conectores incluyen: : estos conectores incluyen: – Los Los puertos PS2puertos PS2 para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a para conectar el teclado o el ratón, estas interfaces tienden a

desaparecer a favor del desaparecer a favor del USBUSB – Los Los puertos seriepuertos serie, por ejemplo para conectar dispositivos antiguos. , por ejemplo para conectar dispositivos antiguos. – Los Los puertos paralelospuertos paralelos, por ejemplo para la conexión de antiguas , por ejemplo para la conexión de antiguas impresorasimpresoras. . – Los Los puertos USBpuertos USB (en inglés (en inglés Universal Serial BusUniversal Serial Bus), por ejemplo para conectar ), por ejemplo para conectar

periféricos recientes. periféricos recientes. – Los conectores Los conectores RJ45RJ45, para conectarse a una , para conectarse a una red informáticared informática. . – Los conectores Los conectores VGAVGA, , DVIDVI, , HDMIHDMI o o DisplayportDisplayport para la conexión del para la conexión del

monitor de la computadoramonitor de la computadora. . – Los conectores Los conectores IDEIDE o o Serial ATASerial ATA, para conectar dispositivos de almacenamiento, , para conectar dispositivos de almacenamiento,

tales como tales como discos durosdiscos duros, , unidades de estado sólidounidades de estado sólido y y unidades de disco ópticounidades de disco óptico. . – Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como Los conectores de audio, para conectar dispositivos de audio, tales como

altavocesaltavoces o o micrófonosmicrófonos. . Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger Las ranuras de expansión: se trata de receptáculos que pueden acoger

tarjetas de expansióntarjetas de expansión (estas tarjetas se utilizan para agregar características (estas tarjetas se utilizan para agregar características o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un o aumentar el rendimiento de un ordenador; por ejemplo, un tarjeta gráficatarjeta gráfica se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos se puede añadir a un ordenador para mejorar el rendimiento 3D). Estos puertos pueden ser puertos puertos pueden ser puertos ISAISA (interfaz antigua), (interfaz antigua), PCIPCI (en inglés (en inglés Peripheral Peripheral Component InterconnectComponent Interconnect) y, los más recientes, ) y, los más recientes, PCI ExpressPCI Express. .

Con la evolución de las computadoras, más y más características se han Con la evolución de las computadoras, más y más características se han integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión integrado en la placa base, tales como circuitos electrónicos para la gestión del vídeo del vídeo IGPIGP (en inglés (en inglés Integrated Graphic ProcessorIntegrated Graphic Processor), de sonido o de redes ), de sonido o de redes (10/100 Mbps/1 Gbps), evitando así la adición de (10/100 Mbps/1 Gbps), evitando así la adición de tarjetas de expansióntarjetas de expansión..

Tipos de busTipos de bus Los Los busesbuses son espacios físicos que permiten el transporte de son espacios físicos que permiten el transporte de

información y energía entre dos puntos de la computadora.información y energía entre dos puntos de la computadora. Los buses generales son los siguientes:Los buses generales son los siguientes: Bus de datos:Bus de datos: son las líneas de comunicación por donde circulan son las líneas de comunicación por donde circulan

los datos externos e internos del microprocesador. los datos externos e internos del microprocesador. Bus de dirección:Bus de dirección: línea de comunicación por donde viaja la línea de comunicación por donde viaja la

información específica sobre la localización de la dirección de información específica sobre la localización de la dirección de memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia. memoria del dato o dispositivo al que se hace referencia.

Bus de control:Bus de control: línea de comunicación por donde se controla el línea de comunicación por donde se controla el intercambio de información con un módulo de la unidad central y intercambio de información con un módulo de la unidad central y los periféricos. los periféricos.

Bus de expansión:Bus de expansión: conjunto de líneas de comunicación conjunto de líneas de comunicación encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de encargado de llevar el bus de datos, el bus de dirección y el de control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la control a la tarjeta de interfaz (entrada, salida) que se agrega a la tarjeta principal. tarjeta principal.

Bus del sistema:Bus del sistema: todos los componentes de la CPU se vinculan a todos los componentes de la CPU se vinculan a través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el través del bus de sistema, mediante distintos tipos de datos el microprocesador y la memoria principal, que también involucra a microprocesador y la memoria principal, que también involucra a la memoria caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus la memoria caché de nivel 2. La velocidad de transferencia del bus de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho de sistema está determinada por la frecuencia del bus y el ancho del mínimo. del mínimo.

Placa multiprocesadorPlaca multiprocesador

Este tipo de placa base puede acoger a varios Este tipo de placa base puede acoger a varios procesadoresprocesadores (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas (generalmente de 2, 4, 8 o más). Estas placas base multiprocesador tienen varios placas base multiprocesador tienen varios zócalos de microprocesadorzócalos de microprocesador, lo que les permite , lo que les permite conectar varios microprocesadores físicamente conectar varios microprocesadores físicamente distintos (a diferencia de los de procesador de distintos (a diferencia de los de procesador de doble núcleodoble núcleo).).

Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay Cuando hay dos procesadores en una placa base, hay dos formas de manejarlos:dos formas de manejarlos:

El modo El modo asimétricoasimétrico, donde a cada procesador se le , donde a cada procesador se le asigna una tarea diferente. Este método no acelera el asigna una tarea diferente. Este método no acelera el tratamiento, pero puede asignar una tarea a una tratamiento, pero puede asignar una tarea a una unidad central de procesamientounidad central de procesamiento, mientras que la otra , mientras que la otra lleva a cabo a una tarea diferente. lleva a cabo a una tarea diferente.

El modo El modo simétricosimétrico, llamado , llamado multiprocesamiento simétricomultiprocesamiento simétrico, donde cada tarea se , donde cada tarea se distribuye de forma simétrica entre los dos distribuye de forma simétrica entre los dos procesadores. procesadores.

LinuxLinux fue el primer sistema operativo en gestionar la fue el primer sistema operativo en gestionar la arquitectura de doble procesador en arquitectura de doble procesador en x86x86.[.[cita requeridacita requerida] Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ] Sin embargo, la gestión de varios procesadores existía ya antes en otras plataformas y otros ya antes en otras plataformas y otros sistemas operativossistemas operativos. Linux 2.6.x maneja . Linux 2.6.x maneja multiprocesadoresmultiprocesadores simétricos, y las arquitecturas de simétricos, y las arquitecturas de memoria no uniformemente distribuidamemoria no uniformemente distribuida

Algunos fabricantes proveen placas base que pueden Algunos fabricantes proveen placas base que pueden acoger hasta 8 procesadores (en el caso de acoger hasta 8 procesadores (en el caso de socketsocket 939 939 para procesadores AMD Opteron y sobre para procesadores AMD Opteron y sobre socketsocket 604 604 para procesadores Intel Xeon).para procesadores Intel Xeon).

FormatosFormatos Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas

que las contienen, de manera que desde los primeros computadores que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de formafactor de forma. Definen la distribución de diversos componentes y las . Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores.posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores.

Con los años, varias normas se fueron imponiendo:Con los años, varias normas se fueron imponiendo: XTXT: es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en : es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en

1983. En este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al 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 de una hoja de papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado. teclado.

1984 1984 ATAT 305 × 305 mm ( 305 × 305 mm ( IBMIBM) ) – Baby AT: 216 × 330 mm Baby AT: 216 × 330 mm

ATAT: uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × : uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995.

1995 1995 ATXATX 305 × 244 mm ( 305 × 244 mm (IntelIntel) ) – MicroATX: 244 × 244 mm MicroATX: 244 × 244 mm – FlexATX: 229 × 191 mm FlexATX: 229 × 191 mm – MiniATX: 284 × 208 mm MiniATX: 284 × 208 mm

ATXATX: creado por un grupo liderado por : creado por un grupo liderado por IntelIntel, en 1995 introdujo las , en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas 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 variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño. tamaño.

2001 2001 ITXITX 215 × 195 mm ( 215 × 195 mm (VIAVIA) ) – MiniITX: 170 × 170 mm MiniITX: 170 × 170 mm – NanoITX: 120 × 120 mm NanoITX: 120 × 120 mm – PicoITX: 100 × 72 mm PicoITX: 100 × 72 mm

ITXITX: con rasgos procedentes de las especificaciones microATX y FlexATX de : 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 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 número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP. una tarjeta gráfica en la ranura AGP.

2005 [BTX] 325 × 267 mm (2005 [BTX] 325 × 267 mm (IntelIntel) ) – Micro bTX: 264 × 267 mm Micro bTX: 264 × 267 mm – PicoBTX: 203 × 267 mm PicoBTX: 203 × 267 mm – RegularBTX: 325 × 267 mm RegularBTX: 325 × 267 mm

BTXBTX: retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó : retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX. como evolución de la ATX.

2007 2007 DTXDTX 248 × 203 mm ( 248 × 203 mm ( AMDAMD) ) – Mini-DTX: 170 × 203 mm Mini-DTX: 170 × 203 mm – Full-DTX: 243 × 203 mm Full-DTX: 243 × 203 mm

DTXDTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de : destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2. energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2.

Formato propietarioFormato propietario: durante la existencia del PC, mucha marcas han : durante la existencia del PC, mucha marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando tarjetas intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con madre incompatibles físicamente con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las marcas mas persistentes está Entre las marcas mas persistentes está DellDell, que rara vez fabrica equipos , que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria. diseñados con factores de forma de la industria.

EscalabilidadEscalabilidad

Hasta la mitad de la década de 1990, los PC fueron Hasta la mitad de la década de 1990, los PC fueron equipados con una placa en la que se soldó el equipados con una placa en la que se soldó el microprocesador (CPU). Luego vinieron las placas microprocesador (CPU). Luego vinieron las placas base equipadas con base equipadas con zócalo de microprocesadorzócalo de microprocesador «libre», que permitía acoger el microprocesador de «libre», que permitía acoger el microprocesador de elección (de acuerdo a sus necesidades y elección (de acuerdo a sus necesidades y presupuesto). Con este sistema (que pronto se hizo presupuesto). Con este sistema (que pronto se hizo más generalizado y no ha sido discutido), es más generalizado y no ha sido discutido), es teóricamente posible equipar el PC con una CPU teóricamente posible equipar el PC con una CPU más potente, sin sustituir la placa base, pero a más potente, sin sustituir la placa base, pero a menor costo.menor costo.

De hecho, esta flexibilidad tiene sus límites porque De hecho, esta flexibilidad tiene sus límites porque los microprocesadores son cada vez más eficientes, los microprocesadores son cada vez más eficientes, e invariablemente requieren placas madre más e invariablemente requieren placas madre más eficaces (por ejemplo, capaces de manejar flujos eficaces (por ejemplo, capaces de manejar flujos de datos cada vez más importantes).de datos cada vez más importantes).

FabricantesFabricantes

Varios fabricantes se reparten el mercado Varios fabricantes se reparten el mercado de placas base, tales como de placas base, tales como AbitAbit, , AlbatronAlbatron, , AopenAopen, , ASUSASUS, , ASRockASRock, , BiostarBiostar, , ChaintechChaintech, , DellDell, , DFIDFI, , ECS ECS EliteGroupEliteGroup, , EpoxEpox, , FoxconnFoxconn, , Gigabyte Gigabyte TechnologyTechnology, , IntelIntel, , MSIMSI, , QDIQDI, , SapphireSapphire TechnologyTechnology, , SoltekSoltek, Super Micro, , Super Micro, Tyan, Via, XFX, Pc Chips.Tyan, Via, XFX, Pc Chips.

Algunos diseñan y fabrican uno o más Algunos diseñan y fabrican uno o más componentes de la placa base, mientras componentes de la placa base, mientras que otros ensamblan los componentes que que otros ensamblan los componentes que terceros han diseñado y fabricado.terceros han diseñado y fabricado.