La placa base, placa madre, tarjeta madre o board (en inglés motherboard, mainboard) es la tarjeta de circuitos impresos de una computadora que sirve como medio de conexión entre el
microprocesador, los circuitos electrónicos de soporte,
las ranuras para conectar parte o toda la RAM del sistema, la ROM y las ranuras especiales (slots) que permiten la conexión de tarjetas adaptadoras
adicionales. Estas tarjetas de expansión suelen realizar funciones de control de
periféricos tales como Tarjeta de video, tarjeta de sonido, modem, otros. Se diseña básicamente para realizar
labores 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>.las placas tienen tarjeta de video integradas
algunas veces.
Formato de Placa ATX
El formato ATX (siglas de Advanced Technology Extended') es presentado por Intel en 1995. con un tamaño de 12 pulgadas de ancho por
9,6 pulgadas de profundo, en este nuevo formato se resuelven todos los inconvenientes que perjudicaron a la ya mencionada
placa. Los puertos más habituales (impresora Centronics, RS-232 en formato DE-9, la toma de joystick/midi DA-15 y de tarjeta de sonido, los puertos USB y RJ-45 (para red a 100) y en algunos casos incluso
la salida de monitor VGA, se agrupan en el lado opuesto a los slots de ampliación. El puerto DIN 5 de teclado es sustituido por las tomas PS/2 de teclado y mouse (llamadas así por introducirlas IBM en su
gama de computadoras PS/2 y rápidamente adoptada por todos los grandes
fabricantes) y situados en el mismo bloque. Todo esto conlleva el que muchas tarjetas necesarias se integren en la placa madre,
abaratando costos y mejorando la ventilación. Inmediatamente detrás se sitúa el zócalo o slot de procesador y las fijaciones
del ventilador (que al estar más próxima a la fuente de alimentación y su ventilador, actúa más eficientemente), justo al
lado de la nueva conexión de fuente de alimentación (que elimina el quemado accidental de la placa). Tras él vienen los slots
de memoria RAM y justo detrás los conectores de las controladoras
IDE, SCSI (principalmente en servidores y placas de
gama alta) y de controladora de disquete, justo al lado de las bahías de disco de
la caja (lo que reduce los cables)
La nueva fuente, además del interruptor físico de corriente como
en la AT, tiene un modo de apagado similar al de los electrodomésticos de consumo, alimentando a la placa con una pequeña
corriente que permite que responda a eventos (como una señal por la red o un mando a distancia) encendiéndose o, si se ha
habilitado el modo de hibernado heredado de los portátiles, restablecer el trabajo en el punto donde se dejó.
Formato de Placa microATX
El formato microATX (también conocida como µATX) es un formato
de placa base pequeño con un tamaño máximo de 9,6 x 9,6 pulgadas (244 mm x 244 mm) empleada principalmente en cajas tipo cubo
y SFF. Debido a sus dimensiones sólo tiene sitio para 1 ó 2 slots PCI y/o AGP, por lo que suelen incorporar puertos FireWire y USB 2 en abundancia (para permitir conectar
unidades externas y regrabadoras de DVD). Es la más moderna de todas y sus prestaciones son impresionantes. Al comienzo de
la comercialización de la placa daba fallos (bugs) al conectar componentes a los puertos USB, aunque esto se solucionó de
manera efectiva en posteriores modelos.
Northbridge:
El Northbridge (traducido como: "puente norte" en español) es el circuito
integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituye el corazón de la placa
madre. Recibe el nombre por situarse en la parte
superior de las placas madres con formato
ATX y por tanto no es un término utilizado antes
de la aparición de este formato para ordenadores de sobremesa. También es conocido como MCH (concentrador controlador de memoria)
en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico.
Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependendiendo de la placa)
y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí
su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta
de vídeo AGP o PCI
Express. Generalmente, las grandes innovaciones
tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir,
el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado
por las capacidades del Northbridge de que disponga.
La tecnología de fabricación de un Northbridge es muy avanzada, y su complejidad,
comparable a la de un microprocesador moderno. Por ejemplo, en un Chipset, el Northbridge debe encargarse de sostener el bus
frontal de alta velocidad que lo conecta con el procesador. Si pensamos en el bus de 400 MHz utilizado por ejemplo en el último Athlon
XP, y el de 800 MHz del Intel Prescott, nos damos cuenta de
que es una tarea bastante exigente. Ademas en algunas placas tienen un adaptador de vídeo integrado lo que le añade trabajo
al sistema. Debido a esto, la mayoría de los fabricantes de placas madres colocan un disipador (a veces con un ventilador) encima del Northbridge
para mantenerlo bien refrigerado.
Southbridge:
El Southbridge o puente sur, también conocido como Concentrador de Controladores
de Entrada/Salida - I/O Controller Hub (ICH), es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes
dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre. El southbridge no está conectado a la CPU
y se comunica con ella indirectamente a través del northbridge - Puente Norte.
La funcionalidad encontrada en los southbridges actuales incluye soporte
para:
Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El southbridge algunas
veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo,
aún en el 2007 los computadores personales (PC) gestionaban esos recursos por medio de
otro dispositivo conocido como Super I/O.
En los últimos modelos de placas el Southbridge integra cada vez mayor número
de dispositivos a conectar y comunicar por lo que fabricantes como AMD o VIA
Technologies han desarrollado tecnologías como HyperTransport o Ultra
V-Link respectivamente para evitar el efecto cuello
de botella que se producía al usar como puente el bus
PCI.
ROM:
ROM son las siglas de read-only memory, que significa
"memoria de sólo lectura": una memoria
de semiconductor destinada a ser leída y no destructible,
es decir, que no se puede escribir sobre ella y que conserva intacta la información almacenada, incluso en el caso de que
se interrumpa la corriente (memoria
no volátil). La ROM suele almacenar la configuración
del sistema o el programa de arranque de la computadora.
Las
memorias de sólo lectura o ROM son utilizada como medio de almacenamiento de datos en las computadoras. Debido a que no se puede escribir fácilmente,
su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte
físico de la computadora, y que seguramente no necesitarán actualización. Por ejemplo, una tarjeta
gráfica puede realizar algunas funciones básicas
a través de los programas contenidos en la ROM
Algunas de las consolas de videojuegos que usan programas basados en la
memoria ROM son la Super
Nintendo, la Nintendo
64, la Mega
Drive o la Game
Boy. Estas memorias ROM, pegadas a cajas de
plástico aptas para ser utilizadas e introducidas repetidas veces, son conocidas como cartuchos. Por extensión la palabra ROM puede referirse
también a un archivo de datos que contenga una imagen del programa
que se distribuye normalmente en memoria ROM, como una copia de un cartucho de videojuego.
Una razón de que todavía se utilice la memoria ROM para almacenar datos
es la velocidad ya que los discos son más lentos. Aún más importante, no se puede leer un programa que es necesario para ejecutar
un disco desde el propio disco. Por lo tanto, la BIOS, o el sistema de arranque oportuno de la
computadora normalmente se encuentran en una memoria ROM.
La memoria
RAM normalmente es más rápida para lectura que
la mayoría de las memorias ROM, por lo tanto el contenido ROM se suele traspasar normalmente a la memoria RAM cuando se utiliza.
Bios
El sistema Básico de entrada/salida Basic Input-Output System (BIOS) es un código de interfaz que localiza y carga el sistema operativo en la R.A.M.; es un software muy básico instalado en
la placa base que permite que ésta cumpla su cometido.
Proporciona la comunicación de bajo nivel, el funcionamiento y configuración del hardware del sistema que, como mínimo, maneja el
teclado y proporciona salida básica (emitiendo pitidos
normalizados por el altavoz de la computadora si se producen fallos) durante el arranque. El BIOS usualmente está escrito
en lenguaje ensamblador. El primer término BIOS apareció
en el sistema operativo CP/M, y describe la parte de CP/M que se ejecutaba durante el arranque y que iba unida directamente
al hardware (las máquinas de CP/M usualmente tenían un simple cargador arrancable en la ROM, y nada más). La mayoría de las versiones
de MS-DOS tienen un archivo llamado "IBMBIO.COM" o
"IO.SYS" que es análogo al CP/M BIOS.
Un sistema puede contener diversos chips con firmware BIOS. Además del BIOS de arranque situado en la placa base, del que ya se ha hablado en este artículo,
existen otros dispositivos, tales como tarjetas adaptadoras SCSI, discos duros, adaptadores de memoria USB, o tarjetas de vídeo tales como tarjetas de video para ranuras AGP o PCI que pueden incluir sus propios
BIOS, complementando o reemplazando el código BIOS del sistema para el componente dado, sin alterar las demas funcionalidades
que nos ofrece las BIOS tal como chip con relación a otros componentes del computador.
La BIOS es un programa sumamente delicado; la programación de este circuito CMOS es muy sencilla, pero bastante
delicada de tratar. Las principales fallas sobre este sistema se dan cuando se corrompe la configuración de componentes en
la BIOS mientras ésta corriendo. Otro fallo podría ser ocasionado por altas y bajas de voltaje que pudieran sobrecargar el
circuito CMOS, o también una mala actualización. Una BIOS corrupta puede ocasionar fallas en los componentes instalados en
la placa base.
Jumper:
En informática, el jumper es un elemento para interconectar
dos terminales de manera temporal sin tener que efectuar una operación que requiera herramienta adicional, dicha unión de
terminales cierran el circuito eléctrico del que forma parte.
Características
El modo de funcionamiento del dispositivo, que es lo opuesto a la configuración
por "software", donde de distinto modo se llega al mismo resultado: cambiar la configuración, o modo de operación del dispositivo,
no se olviden que es para configurar diferentes opciones de operaciones de tu ordenador.
La principal dificultad al hacer la configuración, es la información del
fabricante del dispositivo, que en algunos casos, esta solamente en el manual de operación del mismo o algunas veces, con
su leyenda respectiva impresa por la placa de circuito impreso donde está montado el jumper.
Sin los jumpers, el disco duro, el lector de CD-ROM o disquetes, no funcionarían
por que no tendrían definido el rol de cada uno (Primario/Master o Secundario/Esclavo/Slave). los jumpers se definen como
unidades o dispositivos que permiten controlar el flujo de informacion que se genera a traves de las autopistas.
Usos
Una de sus aplicaciones más habituales se encuentra en unidades IDE (discos duros, lectores y grabadoras de
CD y DVD), donde se emplean para distinguir entre
maestro y esclavo. También se usan para definir el voltaje y la velocidad del procesador (Multiplicador del FSB). También
se usa para borrar la configuración de la BIOS, quitando durante un rato un jumper.
Sus usos pueden ser muy variados ya que son unos elementos muy fáciles de
programar.
Tarjetas
de expansión:
Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos
integrados y controladores que, insertadas en sus correspondientes
ranuras de expansión, sirven para ampliar la capacidad de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven
para añadir memoria, controladoras de unidad
de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o
paralelo y dispositivos de módem internos. Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos placa y tarjeta
para referirse a todas las tarjetas de expansión.
En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI
Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan
tenemos la de tipo Bus
ISA.
Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio/video en la
placa
base, hoy en día se emplean cada vez menos.
