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Guía De Como Ensamblar Una PC

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Tarjeta Madre o Motherboard

El MotherBoard es una tarjeta o placa principal que soporta la infraestructura de comunicación interna, es decir, los circuitos electrónicos (buses) por donde viajan los datos y donde residen algunos componentes internos de la computadora.

Se le llama tarjeta madre porque todos los componentes de la computadora se comunican a través de ella.

En el momento de usted elegir la tarjeta madre, debe fijarse dentro del empaque: que viene cubierta con una bolsa antiestática para evitar que se dañe, un manual de instrucciones, si compra una tarjeta madre para procesador Celeron, Pentium II o III esta debe incluir el mecanismo de retención del microprocesador. Además debe incluir los tornillos, los cables y conectores que vienen para estos dispositivos, un CD donde se pueden encontrar los drives para instalar Bus mastering, drivers para sonido y vídeo si la tarjeta madre posee sonido y video o red.

También debe fijarse en la velocidad del bus, opciones integradas, puertos USB disponibles, el tipo de procesador y memoria que desea usar etc..

Motherboard Moderno

A la forma y la disposición de una tarjeta madre se llama el factor  forma. El factor  forma afecta donde van los componentes individuales y la forma de la caja de la computadora. Hay varios factores específicos de la forma que la mayoría de las tarjetas madres en la PC utilizan, de modo que puedan caber todas las cajas estándares.

El factor de la forma es apenas uno de los muchos estándares que se aplican a las tarjetas madres. Algunos de los otros estándares incluyen:

  • Los zócalos para el microprocesador determina qué tipo de  unidad central de procesamiento (CPU) utiliza la tarjeta madre.

  • El chipset es parte del sistema lógico de la tarjeta madre y se hace generalmente de dos partes - el puente norte (northbridge) y el puente sur (southbridge). Estos dos "puentes" conectan la CPU con otras piezas de la computadora. 

  • BIOS ROM - (Basic Input/Output System, Sistema básica de la entrada/salida) controla las funciones más básicas de la computadora y realiza una autoprueba cada vez que usted la enciende. Una característica de algunos sistemas de doble BIOS, es que proporcionan una reserva en caso de que una falle o en caso de error durante la actualización. 

  • El tiempo real del chip del reloj, es una bateria que mantiene los ajustes basicos y el tiempo del sistema.

Las ranuras y los puertos encontrados en una placa base incluyen:

  • La interconexión de componentes periféricos (PCI) Peripheral Component Interconnect - las conexiones para el vídeo, el sonido y las tarjetas de capturar videos, así como tarjetas de red.

  • Puertos Acelerados Gráficos (AGP) Accelerated Graphics Port -puertos dedicados para las tarjetas de video.

  •  Bus de serie universal o Firewire - Universal Serial Bus or Firewire - periféricos externos. 

  • Ranuras de la memoria

Algunas tarjetas madre también incorporan más nuevos avances tecnológicos:

  • Matriz redundante de discos independiente (RAID) Redundant Array of Independent Discs - los reguladores permiten que la computadora reconozca múltiples drivers como un solo drivers.

  • El PCI Express es el más nuevo protocolo que actúa más como una red que un bus. Puede eliminar la necesidad de otros puertos, incluyendo el puerto de AGP.

  • En vez de compaginar los plug en las tarjetas, algunos motherboards tienen un sonido integrado, red, video u otro soporte periférico.

Ahora observaremos algunos componentes que conectan con la tarjeta madre y afectan directamente el funcionamiento de la computadora. Esto proporcionará una descripción de las funciones de la tarjeta madre y una guía para seleccionar las nuevas:

1. Sockets & CPUs
El CPU es la primera
cosa que viene a la mente cuando mucha gente piensa sobre la velocidad y el funcionamiento de una computadora. Cuanto más rápido es el procesador, más rápidamente la computadora puede pensar. En los primeros días en que fueron creadas las computadoras PC, todos los procesadores tenían el mismo sistema de pins que conectarían el CPU con la tarjeta madre, llamado  Pin Grid Array (PGA). Estos pins cabían en un determinado socket llamado Socket7. Esto significaba que cualquier procesador cabría en cualquier tarjeta madre. 

Socket 754 del motherboard

Hoy día, sin embargo, los fabricantes de los CPU Intel y AMD utilizan una variedad de PGAs, ninguna de las cuales cabe en el Zócalo 7. Como la tecnología de los microprocesadores va en progreso, estos necesitan más y más pins, para manejar nuevas características y proporcionar más y más energía a los chip.

Socket 939 del motherboard

Actualmente los zócalos a menudo se nombran de acuerdo al número de pins en el PGA. Los zócalos más comúnmente usados son:

  • Socket 478 - para procesadores más viejos de Pentium y Celeron
  • Socket 754 - para AMD Sempron y algunos procesadores Athlon AMD
  • Socket 939 - para procesadores más nuevos y más rápidos de AMD Athlon
  • Socket A - para  procesadores más viejos de AMD Athlon

Los más nuevos CPU de Intel no tienen un PGA. Tienen un LGA conocido como Zócalo T. LGA significa Land Grid Array. Un LGA es diferente de un PGA en que los pins son realmente piezas del zócalo, no del CPU.

Socket LGA755 motherboard

Cualquier persona que tiene un CPU específico en su mente debe seleccionar una tarjeta madre basada en ese CPU. Por ejemplo, si usted desea utilizar una de los nuevos chips multi-core hechos por Intel o AMD, usted necesitará seleccionar una tarjeta madre con el zócalo correcto para esos chips. Los CPU simplemente no cabrán en los zócalos que no coincidan con su PGA.

2. Chipset
El chipset es el "nexo" que conecta el microprocesador con el resto de la tarjeta madre y por lo tanto con el resto de la computadora. En una PC, consiste en dos partes básicas -- el puente norte y el puente sur. Todos los varios componentes de la computadora se comunican con el CPU a través del chipset.

El puente norte y puente sur

El puente norte conecta directamente con el procesador vía el bus frontal (FSB - front side bus). Un regulador de la memoria está situado en el puente norte, el cual le da al CPU el acceso rápido a la memoria. El puente norte también conecta con los buses AGP o PCI y con la memoria de sí misma.

El chipset conecta la CPU con otras piezas de la computadora

El puente sur es más lento que el puente norte, y la información del CPU tiene que pasar a través del puente norte antes de llegar al puente sur. Otros buses conectan el puente sur con el bus del PCI, los puertos del USB y las conexiones del disco duro del IDE o de SATA.

La selección del chipset y del CPU van de común acuerdo, porque los fabricantes optimizan chipsets para trabajar con CPUs específicos. El chipset es una pieza integrada en la tarjeta madre, así que no puede ser removida o actualizada. Esto significa que el zócalo de la tarjeta madre debe caber no solamente en el CPU, el chipset de la tarjeta madre debe trabajar óptimo con el CPU.

3. Velocidad del Bus
Un bus es simplemente un circuito que conecta una parte de la tarjeta madre con otra. Cuanto más datos un bus pueda dirigir al mismo tiempo, más rápidamente permite que la información viaje. La velocidad del bus, medida en los megaciclos (MHz), se refiere a cuánto datos pueden moverse a través del bus.

La velocidad del bus refiere generalmente a la velocidad del bus frontal (FSB), que conecta el CPU con el puente norte. Las velocidades FSB pueden extenderse a partir de 66 megaciclos sobre a 800 megaciclos. Puesto que el CPU alcanza el regulador de la memoria a través del puente norte, la velocidad FSB puede afectar dramáticamente el funcionamiento de una computadora.

Aquí están algunos de los otros buses encontrados en una tarjeta madre:

  • El bus posterior conecta el CPU con el cache nivel 2 (L2), también conocido como cache secundario o externo. El procesador determina la velocidad del bus posterior.
  • El bus de la memoria conecta el puente norte con la memoria.
  • El bus IDE o ATA conecta el puente sur con las unidades de disco.
  • El bus AGP conecta la tarjeta video con la memoria y el CPU. La velocidad del bus AGP es generalmente 66 megaciclos (MHz).
  • El bus PCI conecta ranuras del PCI con el puente sur. En la mayoría de los sistemas, la velocidad del bus del PCI es 33 megaciclos. También el PCI es compatible con el PCI Express, que es mucho más rápido que el PCI pero sigue siendo compatible con software actual y los sistemas operativos. El PCI Express es idóneo para substituir los buses del PCI y AGP

Mientras más rápida la velocidad del bus de una computadora, más rápido operará - a un punto. Una velocidad rápida del bus no puede compensar un procesador o un chipset lento.

El puerto USB (Universal Serial Bus), es una interfaz que mejora completamente la velocidad de transmisión de datos comparada con los puertos COM y paralelo. Una ventaja de este puerto es que se pueden llegar a colocar 127 dispositivos por 1 puerto de este tipo, usando Hub o concentradores.

El puerto COM, (puerto de comunicaciones, prácticamente superado por USB) lo que hace es transmitir bit a bit por un canal. Es usado habitualmente para conectar un cable de consola a un router, para conectar un Módem 56Kb, o cualquier otro tipo de periférico que requiera transmisión de datos, ya sea un cable para conectar el teléfono móvil, o la agenda electrónica.

En la tarjeta madre también dispondremos de 2 puertos PS/2, a los cuales se les conecta el teclado y el ratón, normalmente el PS/2 más cercano a la tarjeta (están uno encima del otro) sirve para conectar el teclado.

El puerto paralelo, a diferencia del puerto COM, transfiere por varios canales, así que gana velocidad de transmisión, lo malo es que es poco fiable, y los fabricantes advierten que su longitud máxima debe de ser de 5 metros.

Este puerto, ya no es muy utilizado, pero se usa para conectar normalmente una impresora o un escáner, también podía servir para conectar dos equipos por cable directo, de puerto paralelo a puerto paralelo, pero las prestaciones del puerto USB está dejando atrás a estos dos puertos.

De estos 3 tipos de puertos, el que está ganando terreno es USB, por dos razones esenciales, su velocidad, y la cantidad de dispositivos que se pueden llegar a conectar. Respecto a velocidades, el puerto USB puede llegar a transferir de 1,5 Mb/segundo a 12 Mb/s; un puerto paralelo entre 600 Kb/s a 1,5 Mb/s y un puerto COM puede llegar hasta 112 Kb/s.

Como se dijo antes el bus de la tarjeta madre son los canales por donde circulan los datos que van y vienen del microprocesador. Con la aparición de microprocesadores muy rápidos se desperdiciaba parte de su potencia debido a que el bus hacía de cuello de botella, atascando los datos y haciendo esperar al microprocesador hasta que estuvieran disponibles.

Cuando el bus ISA de 8 MHz quedó obsoleto, aparecieron nuevas tecnologías como el Vesa Local Bus y el PCI, que ampliaban el ancho de banda de 16 hasta 32 bits. El resultado fue una mejora en el rendimiento al transferir dos veces más rápido la información (de 16 a 32 bits) en una misma operación.

El Sistema AGP, un tipo de ranura en las tarjetas madre a partir de Pentium II, permite eliminar el cuello de botella que se generaba entre el procesador y la tarjeta gráfica.
AGP a una velocidad de 2x a 133 MHz, alcanza una máxima de 528 Mb/s, y el último Standard en tarjetas madre incluye ya AGP 4x a 400 Mhz.

El bus AGP no depende únicamente de la memoria de la tarjeta gráfica, sino que también permite cargar las texturas en la RAM principal el PC, es decir, ya no se limita a la capacidad de la memoria de la tarjeta gráfica; con esto se aprecia un aumento de imágenes por segundo, mayor calidad gráfica y la reproducción de vídeo más nítida.

Una placa base actual debería de disponer de una ranura AGP para la tarjeta gráfica, cuatro o cinco PCI y, al menos, dos USB, dos puertos COM, y un puerto paralelo.

Factor Forma

Hay diferentes factores de formas de tarjetas madre. El factor forma se refiere a las dimensiones físicas y al tamaño de la tarjeta madre. Los tipos de factor forma que generalmente se encuentran son:

Full AT = se le llama así porque es igual al diseño de la tarjeta madre IBM AT original. Esto permite a tarjetas de hasta 12 pulgadas de ancho y 13.8 pulgadas de profundidad. El conector de teclado y los conectores de los slots deben estar colocados en los lugares especificados por los requerimientos para que correspondan con los agujeros en el case.

Baby AT = En este tipo de tarjeta madre el microprocesador esta colocado en la parte de enfrente de la tarjeta madre e incluye un conector para voltajes de solo 12v y 5 v. Esta tarjeta posee el inconveniente de que para enfriar el microprocesador se necesita un ventilador en el microprocesador.

ATX = El tamaño es generalmente de 12 pulgadas de ancho y 9.6 pulgadas de alto, esto deja colocar 1 slot AGP, 2 PCI, 1 PCI o ISA y 3 slots ISA. La ATX ubica los montajes de la CPU y de la memoria RAM lejos de las tarjetas de expansión y cerca del ventilador de la fuente de energía, lo cual permite un mejor enfriamiento además que el microprocesador se puede actualizar fácilmente. Otra característica llamada conmutación por software (soft switching) es que las funciones de encendido y apagado pueden controlarse mediante la tarjeta madre.

También existe la versión mini-ATX que tiene un tamaño de pulgadas por 9.6 de largo lo que permite colocar 1 slot AGP, 2 PCI, 1 PCI o ISA.

LPX = Las especificaciones de la tarjeta LPX y Mini-LPX en realidad no son factores de forma porque carecen de un estándar de tarjeta madre específico, más bien son un diseño general de tarjeta de madre. Originalmente desarrollado por Western Digital para computadoras de escritorio para reducir el  tamaño de las cajas  y espacio. Este tipo de factor generalmente se encuentra en las computadoras Compaq, Hewlett Packard, Digital, Packard bell, y algunos fabricantes de tarjetas madre los cuales cada uno le ha dado al diseño su propia variación de especificación original. Debido a que no hay un estándar en toda la industria para esta tarjeta, los usuarios que compran estos sistemas no pueden actualizar sus PC sin cambiar la tarjeta madre.   

NLX = Este diseño de la tarjeta tiene soporte para las nuevas tecnologías tales como AGP, USB y otras. Permite fácil acceso a los componentes y ofrece mayor flexibilidad para funciones a nivel del sistema. Esta diseñado para facilitar el mantenimiento típicamente de 8.8 por 13 pulgadas.

Tiene un conector tipo Riser Board en el lateral de la Placa Base donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión. De esta forma las tarjetas quedan paralelas a la Placa Base.