PLACA BASE (MOTHERBOARD)

PLACA BASE

La placa base, también conocida como placa madre o tarjeta madre (motherboard o mainboard) es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador.

Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.

La placa base, 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.

La placa base está formada por una serie de elementos que veremos a continuación:

BASE:
La base propiamente dicha es una plancha de material sintético en la que están incrustados los circuitos en varias capas y a la que se conectan los demás elementos que forman la placa base.

PARTE ELECTRICA:
Está formado por una serie de elementos (condensadores, transformadores, diodos, estabilizadores, etc.) y es la encargada de asegurar el suministro justo de tensión a cada parte integrante de la placa base.

 BIOS:

Su función es la de chequear los distintos componentes en el arranque, dar manejo al teclado y hacer posible la salida de datos por pantalla.

CHIPSET:

Si definimos el microprocesador como el cerebro de un ordenador, el chipset es su corazón. Es el conjunto de chips encargados de controlar las funciones de la placa base, así como de interconectar los demás elementos de la misma. Hay varios fabricantes de chipset, siendo los principales INTEL, VIA y SiS.

Los principales elementos del chipset son:

- Northbridge:  Aparecido junto con las placas ATX. Es el chip mas importante, encargado de controlar y comunicar el microprocesador, la comunicación con la tarjeta gráfica AGP y la memoria RAM, estando a su vez conectado con el SouthBridge.

- Southbridge: Es el encargado de conectar y controlar los dispositivos de Entrada/Salida, tales como los slot PCI, teclado, ratón, discos duros, lectores de DVD, lectores de tarjetas, puertos USB, etc. Se conecta con el microprocesador a través de NorthBridge. 

- Memoria Caché:

Es una memoria tipo L2, ultrarrápida, en la que se almacenan los comandos mas usados por el procesador, con el fin de agilizar el acceso a estos. Las placas base actuales no suelen llevar memoria caché, ya que ésta está integrada en los propios procesadores, sistema por el que trabaja de una forma más rápida y eficiente.

SLOT  Y  SOCKET:

-Socket:

Es el slot donde se inserta el microprocesador. Dependiendo de para qué procesador esté diseñada la placa base, estos slot son de los siguientes tipos: 

- Socket LGA 775

Bancos de memoria:

Son los bancos donde van insertados los módulos de memoria. Su número varía entre 2 y 6 bancos y pueden ser del tipo DDR, de 184 contactos o DDR2, de 240 contactos. Ya se están vendiendo placas base con bamcos para memorias DDR3, también de 240 contactos, pero incompatibles con los bancos para DDR2. 

-Slot de expansión: Son los utilizados para colocar placas de expansión. Pueden ser de varios tipos. 

- Slot para tarjetas gráficas. Estos slot van conectados al NorthBrige, pudiendo ser de dos tipos diferentes: 

-AGP

Ya en desuso. Con una tasa de transferencia de hasta 2 Gbps (8x) y 533 Mhz, ha sido hasta ahora el estándar para la comunicación de las tarjetas gráficas con el NorthBridge. 

-PCIe

Puertos PCIe para gráfica. En este caso vemos que hay dos, para poder montar un sistema SLI. Que es el estándar actual de comunicación con las tarjetas gráficas. Con una tasa de transferencia de 4 Gbps en cada dirección y 2128 Mhz en su versión 16x, que es la empleada para este desempeño. 

Cada vez hay más placas en el mercado que incorporan la tecnología SLI, desarrollada por NVidia, que consiste en dos slot de video PCIe, lo que permite conectar dos tarjetas gráficas para trabajar simultáneamente, bien con un monitor o con un máximo de hasta 4 monitores simultáneamente. Esta tecnología es muy útil para trabajar con software implementado para usarla, ya que supone trabajar con dos GPU simultáneamente, pero encarece bastante el costo de las placas base (pueden llegar al doble, en comparación con otra placa de las mismas características, pero sin SLI). 

Por su parte, ATI ha desarrollado una tecnología prácticamente igual, denominada CrossFire. 

Slot de expansión de tarjetas:

Los slot de expansión para tarjetas pueden ser de tres tipos diferentes:

- Slot PCI
 Los PCI (Periferical Componet Interconect) usados en la actualidad son los PCI 3.0, con una tasa de transferencia de 503 Mbps a 66 Mhz y soporte de 5v. Su número varia, dependiendo del tipo de placa, normalmente entre 5 slot (ATX) y 2 slot (Mini ATX).

- PCIe
Estándar que poco a poco se va imponiendo, con una tasa de transferencia de 250 Mbs por canal, con un máximo actual de 16 canales (utilizadas para VGA). Suelen tener 1 ó 2 slot de este tipo, lo que no quiere decir que todas las placas base que traen dos slot PCIe 16x sirvan para SLI o CroosFire (la placa base debe ser específica`para estos sistemas).
Hay slot PCIe de 1x, 4x, 8x y 16x. Los slot varian de tamaño según la velocidad máxima que soporten, como se puede ver en la imagen.

- PCIx
Utilizados sobre todo en placas para servidores, a base de incrementar la frecuencia llegan hasta una transferencia de 2035 Mbs (PCIx 2.0), con una frecuencia de 266 Mhz. Un problema que presentan los PCIx es que dividen tanto la velocidad como el ancho de banda entre los slot montados, por lo que se suele montar uno solo, generalmente pensado para la conexión de placas RAID de alto rendimiento. No debemos confundir PCIx con PCIe.

CONECTORES:

SATA
Es una conexión de alta velocidad para discos duros (aunque ya están saliendo al mercado otros periféricos con esta conexión, como grabadoras de DVD). Hay dos tipos de SATA:

- SATA1con una tasa de transferencia de 1.5 Gbps (150GB/s)

- SATA2,
con una tasa de transferencia de 3 Gbps (300GB/s)

En la actualidad el estándar SATA1 no se monta en prácticamente ninguna placa.

Los discos duros SATA2 suelen llevar un jumper para configurarlos como SATA1. Además, SATA permite una mayor longitud del conector (hasta 1 m), conector mas fino, de 7 hilos y menor voltaje, de 0.25v, frente a los 5v de los discos IDE. Además del aumento de velocidad de transferencia tienen las ventajas añadidas de que al ser mucho más fino el cable de datos permite una mejor refrigeración del equipo.
-IDE
Es la conexión utilizada para los discos duros, con una tasa de transferencia máxima de 133 Mbps, lectores de CD, de DVD, regrabadoras de DVD y algún que otro periférico, como los lectores IOMEGA ZIP. Consisten en unos slot con 40 pines (normalmente 39 más uno libre de control de posición de la faja) en los que se insertan las fajas que comunican la placa base con estos periféricos. Admiten sólo dos periféricos por conector, teniendo que estar estos configurados uno como Master o maestro y otro como Slave o esclavo, aunque también permiten que ambas unidades estén configuradas como CS (Cable Select), en cuyo caso la relación maestro/esclavo la determina la posición en la faja (el conector marcado System a la placa base, el conector intermedio se reconoce como esclavo y el conector del extremo como maestro).
Para esta configuración, las unidades que se conectan a estos slot tienen unos pines con puentes de configuración.
Las placas solían llevar dos conectores IDE, pero hay placas que traen tres, siendo dos de ellos exclusivos para discos duros, con función RAID (no soportan dispositivos ATAPI) y el tercero para dispositivos ATAPI (cd, dvd, regrabadoras). Actualmente, salvo placas de gama alta (y no todas), las placas base suelen traer un solo conector IDE.

FDD

Slot con 34 pines (normalmente 33 pines más uno libre de control de posición de la faja), que es el utilizado mediante una faja para conectar la disquetera.

USB

Consiste en una conexión de cuatro pines (aunque suelen ir por pares) para conectar dispositivos de expansión por USB a la placa base, tales como placas adicionales de USB, lectores de tarjetas, puertos USB frontales, etc.  Las placas actuales incorporan USB 2.0, con una tasa de transferencia de hasta 480 Mbps (teóricos, en la practica raramente se pasan de 300 Mbps). Actualmente hay una amplísima gama de periféricos conectados por USB, que van desde teclados y ratones hasta modem, cámaras Web, lectores de memoria, MP3, discos y dvd externos, impresoras, etc (prácticamente cualquier cosa que se pueda conectar al ordenador).
Es la conexión mas utilizada en la actualidad, siendo pocos los periféricos que no usan o tienen una versión USB.
Una de las grandes ventajas de los puertos USB es que nos permiten conectar y desconectar periféricos rapidamente, esto es, sin necesidad de apagar el ordenador, además de llevar alimentación (hasta 5v) a éstos.

Conectores para ventiladores (FAN)
Son unos conectores, normalmente de 3 pines, aunque en el caso del CPU_FAN (conector del ventilador del procesador) están viniendo con cuatro pines), encargados 
de suministrar corriente a los ventiladores, tanto del disipador del
microprocesador como ventiladores auxiliares de la caja. Suelen traer tres conectores, CPU_FAN, CHASIS_FAN y un tercero para otro ventilador. Además de suministrar corriente para los ventiladores, también controlan las rpm de estos, permitiendo a la placa base (cuando cuenta con esta tecnología) ajustar la velocidad del ventilador en función de las necesidades de refrigeración del momento.

CONEXIONES I/O:
Las conexiones I/O (Input/Output) son las encargadas de comunicar el PC con el usuario a través de los llamados periféricos de interfaz humana (teclado y ratón), así como con algunos periféricos externos.
Situadas en la parte superior trasera de la placa base (en el panel trasero que comentábamos en la descripción física de la placa base), la posición de estos en cuanto a situación con respecto al resto de la placa base y medidas totales del soporte está estandarizada, salvo en aquellas placas diseñadas para equipos muy concretos de algún fabricante (HP, Sony, Dell...).

Estos conectores, en el formato estándar, son:
- PS/2

Dos conectores del tipo PS2, de 6 pines, uno para el teclado y otro para el ratón, normalmente diferenciados por colores (verde para ratón y malva para teclado).

- USB

Suelen llevar cuatro conectores USB 2.0 En muchor casos traen otros dos en una plaquita que se conecta a los USB internos de la placa.

- RS-232

Conocidos también como puertos serie. Suelen traer uno o dos (aunque cada vez son mas las placas que traen solo uno e incluso ninguno, relegando este tipo de puerto a un conector interno y una plaquita para instalar sólo en caso de que lo necesitemos), ya que es un dispositivo que cada vez se utiliza menos).

- PARALELO

Es un puerto cuya principal misión es la conexión de impresoras. Dado que las impresoras vienen con puerto USB cada vez se utiliza menos, habiendo ya algunas placas que carecen de este puerto.



- Ethernet

Es un conector para redes en formato RJ-45. Actualmente todas las placas base vienen con tarjeta de red tipo Ethernet, con velocidades 10/100, llegando a 10/100/1000 en las placas de gama media-alta y alta. Algunos modelos de gama alta incorporan dos tarjetas Ethernet.

- Sonido

Igual que en el caso anterior. La calidad del sonido en placa base es cada vez mejor, lo que ha hecho que los principales fabricantes de tarjetas de sonido abandonen las gamas bajas de estas, centrándose en gamas media-alta y alta. El sonido que incorporan las placas base va desde el 5.1 de las placas de gama baja hasta las 8.1 de algunas de gama media-alta y alta. Utilizan el estándar AC97 (Audio Codec 97) de alta calidad y 16 ó 20 bit. Muchas de ellas incorporan salida digital.
Los principales fabricantes de chip de sonido son Intel, Realtech, Via, SiS y Creative.

REFLEXION

La "placa base" , o "placa madre" (motherboard), es el elemento principal de todo ordenador, en el que se encuentran o al que se conectan todos los demás aparatos y dispositivos.

Físicamente, se trata de una "oblea" de material sintético, sobre la cual existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran anclados sobre ella; los principales son:

• el microprocesador, "pinchado" en un elemento llamado zócalo;
• la memoria, generalmente en forma de módulos;
• los slots o ranuras de expansión donde se conectan las tarjetas;
• diversos chips de control, entre ellos la BIOS.

Este socket tuene la particularidad de conectar con el procesador mediante contactos, en vez de mediante pines, que era lo normal hasta ese momento. 

- Socket 939

Para AMD con memorias DDR, del tipo 939, con 939 pines. Este socket está ya prácticamente extinguido. 

- Socket AM2 Para AMD con memorias DDR2, del tipo AM2, con 940 pines. Es el socket utilizado actualmente por los procesadores AMD.

video Placa Base (Motherboard) 

DIAGNOSTICO DE PROBLEMAS DEL HARWARE, SOFWARE Y SUS POSIBLES SOLUCIONES

DIAGNOSTICO DE PROBLEMAS DEL HARDWARE :


El procedimiento para localizar averias en un sistema de alguna PC, ayuda a determinar la causa de fallo en el equipo o en la programación, de manera que se pueda corregir. Para detectar un problema de Hardware el paso mas sencillo es: 

1-) Observar si el cable de corriente se encuentra conectado a la toma de corriente y si se encuentra conectado de la toma de corriente a la fuente de poder del PC. y verificar si enciende. Si enciende se puede detectar el problema a travez de otro procedimiento sencillo como lo es de reiniciar (“reboot” o “restart”) la maquina. Posiblemente haga falta cambiar este cable por otro cable que funciona para determinar si ese es el problema. 

2-) Si la computadora no hace nada cuando se activa el interruptor de encendido, no muestra signos de vida, entonces se deberá de realizar una serie de pruebas para determinar la causa de este problema. Estas pruebas consisten en reemplazar componentes de su computadora por otros que sabemos que funcionan, desconectar cables internos y externos de la tarjeta madre, escuchar si hay sonidos en el disco duro al encender, limpiar los conectores y la placa del sistema, verificar el voltaje interno y de la toma de corriente entre otras pruebas. 

3-) Determinar si el interruptor de la fuente de potencia se encuentra en la posición de encendido Asegurarse que el ventilador de la fuente de potencia este funcionando. Para esto, se coloca la mano detrás de la computadora, frente al ventilador de la fuente de poder. Si este no funciona, entonces esta indicativo que la fuente de poder está quemado, la toma de corriente no sirve, el cable de alimentación de la computadora esta flojo (o esta dañado). 

4-) Abrir la maquina y desconectar los cables y la tarjeta madre. Cerciorarse de que las conexiones estén aseguradas y en la posición correcta. Si no se observa nada incorrectamente entonces remueva todas las memorias de la maquina. Retirar todos los conectores de potencia instalados en la tarjeta madre, los conectores instalados en todos las Unidades de disco duro, disco flexible, CD-ROM, entre otros. 

5-) Reinstalar un Componente de la Computadora a la vez para Detectar la Falla, La incorrecta instalación de una tarjeta o algun otro dispositivo puede ocasionar un corto circuito. El equipo no arranca cuando se calienta. A menudo, las tarjetas pueden desarrollar grietas. Cuando la máquina calienta, estas grietas se abren, causando que la máquina deje de funcionar. Un componente sucio lo cual no permite contacto. En este caso, al remover la parte afectada limpiarlo y reinstalarla, se puede restablecer un contacto correcto con el componente. 


6-) Determinar dónde se estaba trabajando y el componente asociado con este problema. Por ejemplo, si se encontraba imprimiendo un documento y el problema era que no imprimía, entonces los posibles componentes de la computadora involucrados son la impresora, el cable de la impresora o la configuración del programa.




DIAGNOSTICO DE PROBLEMAS DEL SOFTWARE: 


1-) Localizar Problemas de Programación ("Software") En este caso, se debe verificar si previamente se realizaron cambios en los archivos de config.sys o autoexec.bat. Por lo regular, los problemas de programación se deben a fallas en estos dos archivos del sistema operativo. Esto se puede resolver a restaurar o reemplarzar (uno a la vez) los controladores de dispositivos ("device drivers") y programas residentes en memoria a los archivos de config.sys y autoexec.bat. 

2-) Determinar el programa más recientemente instalado: El primer paso es detectar una avería en el programa más reciente instalado en la computadora. Estos problema puede evitarse si se posee la buena constumbre de, antes de apagar la computadora, siempre cerrar y salir de todos los programas abiertos y salir del sistema operativo apropiadamente. 

3-) Reinstalar programas o aplicaciónes. Con frecuencia, si ocurre un problema en un programa específico, es posible solucionar el problema al reinstalar dicha aplicación. Durante este proceso, se reemplazan los archivos del programa de la computadora por aquellos del programa. Si el problema es con la mayoría de los programa instalados en la computadora, entonces es posible que la causa de esto sea archivos corrompidos del sistema operativo. En este cason se recomienta reinstalar el sistema operativo o formatear el PC. Si la posible causa del problema es un programa particular, se sugiere removerlo de la máquina para determinar si el fallo se detiene. 

4-) Revisar disco duro por virus. Muchos problemas en los programas se derivan de algun tipo de virus alojado en el sistema. Existen comercialmente (y gratuitos en Internet) varios tips de programas Anti-Virus que ayudan detectar y eleiminar el virus. 

5-) Verificar los registros del sistema. Si la computadora trabajo por un momento y súbitamente comienza a producir fallas, es posible que se haya alterado la configuración (o que la instalación de un programa haya cambiado una configuración. 

CONCLUSIONES:

Por ultimo tanto para Hardware y para Software.

Localizar Problemas de Equipo ("Hardware") y Cotejar los mensajes de error ("Software"). Cuando se enciende la computadora, se realizan una serie de pruebas internas. Esto se conoce como la Prueba Automática de Encendido ("POST", siglas en Inglés, "Power-On Self-Test"). Este programa determina el funcionamiento del CPU, y otros dispositivos de la máquina. Si algo no trabaja apropiadamente, el sistema genera un código de error. Si la tarjeta de video funciona adecuadamente, estos códigos se observan en la pantalla del monitor. Importante es además, Tener los manuales y la documentación del sistema a la mano. Mantener un record o un registro de las partes del sistema en que ya ha trabajado, la configuración de los canales DMA (acceso directo a memoria ), el uso de los puertos y la memoria, en qué ranura de expansión estaban instaladas las tarjetas de expansión, qué tipo de memoria ha usado en el sistema, para detectar la falla exacta y resolver el inconveniente presentado.

video de Diagnostico de problemas del Hardware y Software 

HARDWARE BASICO

Es la parte tangible, la cuál permite que el sistema de cómputo funcione, esto es, todos aquellos elementos físicos que se pueden intercambiar de un espacio a otro, manipular y percibir con el tacto, etc. Como ejemplos tenemos las pantallas LCD, las tarjetas principales ("Motherboard"), impresoras láser, memorias USB, cables de corriente, chips, etc.

Aunque no hay una clasificación estricta, se puede englobar en dos tipos básicos: 

TIPOS DE HARDWARE

1. Hardware básico: son todos aquellos elementos que son imprescindibles para el correcto funcionamiento del equipo.

 EJEMPLOS:

·         Memoria RAM: es una memoria que almacena la información de manera temporal. Si no hay este elemento, no hay dónde almacenar la información mientras se trabaja con la computadora.

·         Microprocesador: se encarga de administrar el software y Hardware del equipo, así como procesar toda la información, es imposible trabajar sin este dispositivo.

·         Memoria ROM: almacena información básica del equipo, sin ella, no es posible determinar que elementos básicos integra al momento del arranque.

·         Tarjeta principal (Motherboard): permite la interconexión de todos los dispositivos internos esenciales para el correcto funcionamiento de la computadora.

·         Dispositivo de salida de datos: es necesario ya que el usuario debe de poder saber lo que la computadora está realizando (puede ser una pantalla, monitor, una impresora, etc.).

·         Dispositivo de entrada de datos: la información debe de ser introducida al equipo por algún medio y además ejercer el control básico del mismo (teclado, ratón, escáner, etc.).

·         Gabinete: aunque se ha demostrado que una computadora trabaja correctamente sin gabinete, no es lo mas recomendable, así que los dispositivos internos deben estar montados en una estructura diseñada para ellos. 

 2. Hardware complementario: son todos aquellos elementos de los que se puede prescindir para el funcionamiento del equipo. 

EJEMPLOS:

·          Bocinas: son dispositivos que se encargan de recibir las señales de audio de la computadora y convertirlas en sonidos. Una computadora puede trabajar de manera correcta sin bocinas.

·         Ratón: se encarga mover el puntero por la pantalla, en este caso hay métodos para moverlo en por medio del teclado.

·         Disco duro: aunque podríamos pensar en que es imprescindible, una computadora es capaz de trabajar un sistema operativo desde un disquete, un DVD ó una memoria USB.

·         Unidad lectora de disco óptico: permite la introducción de información a la computadora pero no es necesaria, ya que puede ser por otros medios como disquetes, discos duros externos e incluso desde la red por medio de un cable ó de manera inalámbrica.

·         WebCam: se utiliza solo para aplicaciones de comunicación en tiempo real y el funcionamiento de la computadora no depende de su presencia.

·         Tarjeta aceleradora de video AGP: se utiliza para mejorar los gráficos de un videojuego, sin embargo la computadora puede trabajar de manera correcta con una tarjeta de video básica integrada.

 Clasificacion de hardware por clasificacion de sistema

·         Hardware de almacenamiento: son dispositivos que son capaces de almacenar información de manera temporal ó a largo plazo, como ejemplos están los discos duros, disquetes, memorias USB,  unidades SSD, memorias ROM, memorias RAM, memorias caché, etc.

·         Hardware de proceso: son aquellos encargados de la interpretación de instrucciones, proceso de cálculos y de datos. Ejemplos son los microprocesadores, Chipset y  los coprocesadores matemáticos.

·         Hardware de salida: permiten que los datos generados por la computadora se dirijan al exterior por medio de dispositivos de almacenamiento ó cables. Ejemplos son las impresoras de inyección de tinta, los Plotter, pantallas de plasma, etc.

·         Hardware de entrada: se utilizan para introducir los datos a procesar en la computadora. Ejemplo son los escáneres, ratón "Mouse", teclado, lector de DVD, etc.

·         Hardware bidireccional: son aquellos que tienen la capacidad de introducir datos a la computadora, así como permitir la salida, ejemplos son las tarjetas de red, tarjetas de audio.

·         Hardware mixto: son aquellos que comparten 2 clasificaciones, ejemplo las memorias USB, disqueteras, "quemadores" de DVD, las cuáles entran en 2 clasificaciones (Hardware de almacenamiento y bidireccional), ya que almacenan datos y además pueden introducir/obtener información de la computadora, otro ejemplo es la tarjeta de video (almacena datos de gráficos en su RAM integrada y procesa los gráficos en su GPU -Unidad de proceso de gráficos.

REFLEXION:

El hardware corresponde a todas las partes tangibles de un sistema informático sus componentes son: eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos.^[

Este hardware se puede clasificar en: básico, el estrictamente necesario para el funcionamiento normal del equipo; y complementario, el que realiza funciones específicas.

Un sistema informático se compone de una unidad central de procesamiento (UCP/CPU), encargada de procesar los datos, uno o varios periféricos de entrada, los que permiten el ingreso de la información y uno o varios periféricos de salida, los que posibilitan dar salida (normalmente en forma visual o auditiva) a los datos procesados.