La placa madre

Introducción:

El mainboard también conocido como motherboard, placa madre o base es uno de los componentes básicos por no decir el más relevante en una PC. Su función es vital y gran parte de la calidad del funcionamiento general está determinada por este componente. Su función es administrar el cpu e interconectar los distintos periféricos.

Así como el CPU es el cerebro, la placa madre es el sistema nervioso.

Componentes básicos:

• Zócalo para Microprocesador.

• Memoria ROM (BIOS).

• Bancos de memoria.

• Chips de soporte o "Chipset": Puente norte y sur, "placas" onboard.

• Buses internos: de control, de direcciones, de datos

• Buses externos: los denominados bancos, zócalos o "slots"

• Conexión con una fuente de alimentación y estándares de fabricación (factor de forma).

Microprocesador:

En el pasado estaban ensamblados en el mismo mother (formato BGA) y carecían de lo que ahora se denomina zócalos de CPU.

En otros casos eran en formato PGA, hoy es muy común en pequeños integrados.

A partir de las 486 en adelante las placas madre ofrecían una posibilidad más de expansión que era la de colocar distintas unidades de CPU ofreciendo capacidades de procesamiento diferentes.

Obviamente existen ciertos límites, es así que es común tener una placa base y que ambas tengan una CPU de frecuencias bastantes dispares pero siempre conservando las misma características (socket, FSB) con la única excepción del clock y multiplicador del CPU. El chipset va a determinar automáticamente el clock y multiplicador del CPU (en algunos casos se puede hacer en forma manual permitiendo el overclocking).

Una placa base de Pentium 3 no es compatible con un Pentium 2, pero una placa base de Pentium 3 puede soportar tanto uno de 500 MHz como otro de 800 MHz por ejemplo.

Actualmente por razones de costo alguna placas madre económicas ofrecen los procesadores ensamblados en la misma placa pero en realidad es el cpu soldado al zócalo de expansión.

Zócalos de CPU posibles:

• PGA: son el modelo clásico, usado en el 386 y muchos 486; consiste en un cuadrado de conectores en forma de agujero donde se insertan las patitas del chip por pura presión. Según el chip, tiene más o menos agujeritos.

• Socket, con mecanismo ZIF (Zero Insertion Force). En ellas el procesador se inserta y se retire sin necesidad de ejercer alguna presión sobre él. Al levantar la palanquita que hay al lado se libera el microprocesador, siendo extremadamente sencilla su extracción. Estos zócalos aseguran la actualización del microprocesador.

Hay de diferentes tipos:

• Socket 423 y 478. En ellos se insertan los nuevos Pentium 4 de Intel. El primero hace referencia al modelo de 0,18 micras (Willamete) y el segundo al construido según la tecnología de 0,13 micras (Northwood). También hay algunos de 478 con núcleo Willamete.

• Socket 462/Socket A. Ambos son el mismo tipo. Se trata donde se insertan los procesadores Athlon en sus versiones más nuevas:

•

o Athlon Duron

o Athlon Thunderbird

o Athlon XP

o Athlon MP

o Socket 370 o PPGA. Es el zócalo que utilizan los últimos modelos del Pentium III y Celeron de Intel.

o Socket 8. Utilizado por los procesadores Pentium Pro.

o Socket 7. Lo usan los micros Pentium/Pentium MMX/K6/K6-2 o K6-3 y muchos otros.

o Otros socket, como el zócalo ZIF Socket-3 permite la inserción de un 486 y de un Pentium Overdrive.

o Socket 754: Utilizado por el Athlon 64

o Socket 940: AMD Athlon 64 FX

• Slot A / Slot 1 /Slot 2. Es donde se conectan respectivamente los procesadores Athlon antiguos de AMD / los procesadores Pentium II y antiguos Pentium III / los procesadores Xeon de Intel dedicados a servidores de red. Todos ellos son cada vez más obsoletos. El modo de insertarlos es a similar a una tarjeta gráfica o de sonido, ayudándonos de dos guías de plástico insertadas en la placa base.

Memoria ROM:

Los motherboards poseen una pequeña porción de memoria ROM donde se aloja el BIOS (Basic Input / Output System). Antes eran memorias ROM estándar donde no permitían ser rescritas, pero actualmente se usan EPROM del tipo flash que permite ser rescrita varias veces (proceso delicado y lento).

Por medio de este BIOS se definen ciertas características que va a tener el sistema, entre ellas los clocks que van a tener los diferentes buses y además sería un pequeño sistema operativo básico. Los Sistemas Operativos se comunican con el sistema a través de la BIOS.

Por diversas razones o por simples errores en la programación, los fabricantes suelen ofrecer actualizaciones de la BIOS que son rescritas por medio un software.

No existen muchos fabricantes de BIOS, podemos limitarnos casi a 3 que son AMI, Award y Phoenix.

Zócalos:

ISA (8 bits XT): El bus ISA maneja un bus de direcciones de 20 bits y un bus de datos de 8 bits. El flujo de datos viaja igual que la XT 4.77Mhz.

ISA (16 bits AT): La extensión AT maneja un bus de direcciones de 24 bits y un bus de datos de 16 bits. Este bus físicamente tiene una parte idéntica y una extensión. El flujo de datos fue duplicado (8.33 Mhz)

Microchannel®: Permite una ruta de datos de 32 bits, más ancha, y una velocidad de reloj ligeramente más elevada de 10 Mhz, con una velocidad de transferencia máxima de 20 Mbps frente a los 8 Mbps del bus ISA. Su inconveniente fue que era patentado. IBM intentó poner freno a la competencia que fabricaba clones.

EISA: Fue la respuesta de la industria a IBM por su Micro Canal. Pretendía funcionar a 32 bits manteniendo la compatibilidad con el tipo de bus isa, por lo que funcionaba a 8.33mhz.

MCA y EISA no fueron adoptadas (muy poco) porque aumentaba su costo en más de un 50% y en el momento que fueron creadas su aumento de rendimiento no resultaba necesario.

VESA Local Bus: Se creó con fines de procesamiento de video, para aumentar su rendimiento. Su bus de datos es de 32 Bits y funcionaba sincrónicamente con el CPU (de ahí el Local Bus). Irónicamente su buen rendimiento hizo que no sea adoptado masivamente y perdiera terreno con el PCI, pues al ser sincrónico, a medida que los CPU aumentaban su velocidad el VLB iba a ser más caro así como sus placas fabricadas, además de una falta de compatibilidad entre generaciones de CPU.

PCI: Se lo denominó CPU independiente ya que su velocidad no dependía de la frecuencia del CPU como el VESA. Soporta 32 ó 64 bits en el bus de datos y de direccionamiento. Puede funcionar a 33, 66 o inclusive 100 Mhz. Actualmente está funcionando

...