La tarjeta madre, placa base o motherboard es una tarjeta de circuito impreso que permite la integración de todos los componentes de una computadora. Para esto, cuenta con un software básico conocido como BIOS, que le permite cumplir con sus funciones.
Pero ¿qué funciones son básicamente las que realiza toda tarjeta madre o placa base? Son varias y todas importantes y fundamentales para conseguir el funcionamiento correcto y óptimo de cualquier ordenador. En concreto, entre dichas tareas se encontrarían la comunicación de datos, el control y el monitoreo, la administración o la gestión de la energía eléctrica así como la distribución de la misma por todo el computador, la conexión física de los diversos componentes del citado y, por supuesto, la temporización y el sincronismo.
BIOS: Es un sistema básico de entrada/salida que normalmente pasa inadvertido para el usuario final de computadoras. Se encarga de encontrar el sistema operativo y cargarlo en la memoria RAM. Posee un componente de hardware y otro de software; este último brinda una interfaz generalmente de texto que permite configurar varias opciones del hardware instalado en el PC, como por ejemplo el reloj, o desde qué dispositivos de almacenamiento iniciará el sistema operativo (Microsoft Windows, GNU/Linux, Mac OS X, etc.).
Procesador: El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.
Chip de audio: Una tarjeta de sonido o placa de sonido es una tarjeta de expansión para computadoras que permite la salida de audio controlada por un programa informático llamado controlador (en inglés driver). El uso típico de las tarjetas de sonido consiste en hacer, mediante un programa que actúa de mezclador, que las aplicaciones multimedia del componente de audio suenen y puedan ser gestionadas. Estas aplicaciones incluyen composición de audio y en conjunción con la tarjeta de videoconferencia también puede hacerse una edición de vídeo, presentaciones multimedia y entretenimiento (videojuegos). Algunos equipos (como los personales) tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión. También hay equipos que por su uso (como por ejemplo servidores) no requieren de dicha función.
Conectores de entrada y salida: Los Puertos de Entrada y Salida de una PC son la interfaz para que el usuario pueda comunicarse con el computador, así como otros dispositivos electrónicos. Hay puertos muy conocidos por todos nosotros y que son los más habituales de encontrar en la parte posterior y frontal de un gabinete de PC. Pero en poco tiempo algunas serán desplazados por otros hasta ahora no tan populares y que veremos a través de la presentación en diapositivas "Los puertos de E/S".
Ranuras de expansión: Se trata de un bloque plástico que integra una ranura con una forma especial y con una cierta cantidad de conectores, los cuáles permiten la conexión de tarjetas de expansión, y así lograr que la computadora goce de mayores capacidades.
Otras dos formas con las que comúnmente se les denomina a las ranuras de expansión son Slot y Bus. La palabra Slot simplemente es la palabra ranura traducida del inglés, mientras que Bus hace referencia a un estándar de líneas eléctricas que se encargan de transmitir los datos.
Conector del suministro de energia: Una placa base BA-4 es para uso con la PL-1 (módulo de energía y procesador) en la ranura del extremo izquierdo y cualquier módulo de E/S o comunicaciones en otras tres ranuras.
Una placa base BA-40 es similar a la placa base BA-4 excepto que los conectores J5 (PC-1 conector inferior) y SL-9 (energía PC-1) han sido removidos para permitir que varios módulos sean instalados en la ranura del extremo izquierdo.
Un BA-40 puede ser utilizado con suministro de energía PS-xx y un módulo procesador CP-xx o puede ser conectado a cualquier otra placa base cuando se requieran más ranuras.
Existen cuatro (4) conectores en el extremo derecho de una placa base BA-4. Los dos (2) conectores pequeños de 8 vías sirven para conexiones de comunicación entre placas base, el conector de seis vías es para un suministro eléctrico externo (+5V y +12V DC), y el conector de 9 vías de la parte inferior se utiliza para energía entrante y saliente. Un BA-40 no posee el conector de 9 vías SL-9 en la parte inferior.
Conjunto de chips (1): Advanced Micro Devices presentó un nuevo conjunto de chips el lunes con un núcleo gráfico integrado que provee una mejor experiencia de video en alta definición comparada con los conjunto de chips anteriores, dijo la compañía.
El conjunto de chips 785G de AMD prove mejor desempeño gráfico que su predecesor, el 780G y tiene funciones avanzadas de decodificación de video HD incluido dentro del controlador integrado de gráficos. El núcleo de los gráficos está basado en el procesador gráfico ATI Radeon HD 4200, una mejora sobre el Radeon HD 3200 en el conjunto de chip 780G.
El nuevo núcleo gráfico provee imágenes más claras y colores brillantes, dijo Brent Barry, gerente de mercadeo de productos para computadoras de escritorio en AMD. Los primeros conjuntos de chips en su mayoría descargaban video en HD decodificado desde la CPU al controlador de gráficos, mientras que el nuevo conjunto de chips hace algo del proceso posterior para mejorar la calidad del video, afirma Barry.
Conjunto de chips (2): Esta información de chipsets sólo es válida para micros con Socket 7, Slot 1, Slot 2 y Socket 370
El conjunto de chips, o chipset, es un elemento formado por un determinado número de circuitos integrados en el que se han incluido la mayoría de los componentes que dotan a un ordenador de compatibilidad PC/AT a nivel hardware como, por ejemplo, el controlador de interrupciones, los controladores DMA, el chip temporizador, controladoras de disco duro, etc. Mediante este elemento se han integrado en unos pocos componentes los que antes se encontraban un número de chips independientes relativamente elevado.
Con el paso del tiempo, en el chipset se han ido incluyendo algunos nuevos tipos de dispositivos que han surgido con el avance tecnológico, como es el caso de las controladores de bus USB, el bus AGP, el bus PCI, funciones de administración de energía, etc. Este proceso de integración va a continuar en el futuro, por lo que durante el presente año aparecerán en el mercado conjuntos de chips que incluirán también a la tarjeta gráfica. Tanto Intel, como VIA Technologies y SIS están trabajando en productos de este tipo para microprocesadores tanto de tipo socket 7 como Slot 1 o socket 370.
Hasta hace prácticamente un par de meses sólo Intel podía comercializar de forma completamente legal chipsets para microprocesadores de tipo P6 (Pentium II, Pentium III y Celeron) debido a que dicho fabricante posee una serie de patentes y derechos de propiedad intelectual sobre el bus GTL+ de dichos procesadores. Sin embargo, recientemente las empresas VIA Technologies y SiS han firmado con Intel cuerdos de licencia y de cruce de patentes que permiten a ambos fabricantes comercializar conjuntos de chips compatibles con el bus GIL+ sin temor a posibles represalias legales de Intel. Comentar que tanto VIA Technologies como SiS deberán pagar un royaltie a Intel por cada chipset de tipo P6 que vendan. El otro fabricante importante de este tipo de productos, Acer Labs, parece estar en conversaciones con Intel para alcanzar un acuerdo similar, ya que esta empresa tiene anunciada la disponibilidad de un producto de este tipo que sin embargo aún no se ha comercializado.
Conectores de la RAM: La memoria de acceso aleatorio consta de cientos de miles de pequeños capacitadores que almacenan cargas. Al cargarse, el estado lógico del capacitador es igual a 1; en el caso contrario, es igual a 0, lo que implica que cada capacitador representa un bit de memoria.
Teniendo en cuenta que se descargan, los capacitadores deben cargarse constantemente (el término exacto es actualizar) a intervalos regulares, lo que se denomina ciclo de actualización. Las memorias DRAM, por ejemplo, requieren ciclos de actualización de unos 15 nanosegundos (ns).
Cada capacitador está acoplado a un transistor (tipo MOS), lo cual posibilita la "recuperación" o modificación del estado del capacitador. Estos transistores están dispuestos en forma de tabla (matriz), de modo que se accede a la caja de memoria (también llamada punto de memoria) mediante una línea y una columna.
Cada punto de memoria se caracteriza así por una dirección que corresponde a su vez a un número de fila y a un número de columna. Este acceso no es instantáneo; el período de tiempo que lleva se denomina tiempo de latencia. En consecuencia, el tiempo necesario para acceder a la información en la memoria es igual al tiempo del ciclo más el tiempo de latencia.
En consecuencia, en un ordenador con alta frecuencia, que utiliza memorias con un tiempo de acceso mucho más prolongado que el tiempo del ciclo del procesador, se deben producirestados de espera para que se permita el acceso a la memoria. En el caso de un ordenador con una frecuencia de 200 MHz que utiliza memorias DRAM (y con un tiempo de acceso de 60 ns), se generan 11 estados de espera para un ciclo de transferencia. El rendimiento del ordenador disminuye a medida que aumenta el número de estados de espera, por lo que es recomendable implementar el uso de memorias más rápidas.
Conector del suministro de energìa del procesador: Una placa base BA-4 es para uso con la PL-1 (módulo de energía y procesador) en la ranura del extremo izquierdo y cualquier módulo de E/S o comunicaciones en otras tres ranuras.
Una placa base BA-40 es similar a la placa base BA-4 excepto que los conectores J5 (PC-1 conector inferior) y SL-9 (energía PC-1) han sido removidos para permitir que varios módulos sean instalados en la ranura del extremo izquierdo.
Un BA-40 puede ser utilizado con suministro de energía PS-xx y un módulo procesador CP-xx o puede ser conectado a cualquier otra placa base cuando se requieran más ranuras.
Existen cuatro (4) conectores en el extremo derecho de una placa base BA-4. Los dos (2) conectores pequeños de 8 vías sirven para conexiones de comunicación entre placas base, el conector de seis vías es para un suministro eléctrico externo (+5V y +12V DC), y el conector de 9 vías de la parte inferior se utiliza para energía entrante y saliente. Un BA-40 no posee el conector de 9 vías SL-9 en la parte inferior.
Batería de CMOS: La batería de las placas conserva activos los valores de la RAM CMOS y el reloj de tiempo real en funcionamiento cuando el equipo está apagado.
La batería celular (CR2032) da corriente al reloj de tiempo real y a la memoria CMOS. Cuando la computadora no está enchufada a un tomacorriente, la batería tiene una vida útil estimada de tres años. Cuando la computadora está enchufada, la corriente de reposo de la fuente de alimentación prolonga la vida útil de la batería. El reloj es exacto en más o menos 13 minutos al año a 25 grados C con 3,3 VSB.
Si el voltaje baja a menos de cierto nivel, es probable que los ajustes del programa de configuración del BIOS almacenados en la RMA CMOS no sean exactos, como por ejemplo, la fecha y la hora. Si esto sucede, reemplace la batería con una equivalente.
El BIOS gestiona al menos el teclado de la computadora, proporcionando incluso una salida bastante básica en forma de sonidos por el altavoz incorporado en la placa base cuando hay algún error, como por ejemplo un dispositivo que falla o debería ser conectado. Estos mensajes de error son utilizados por los técnicos para encontrar soluciones al momento de armar o reparar un equipo.
El BIOS reside en una memoria EPROM. Es un programa tipo firmware. El BIOS es una parte esencial del hardware que es totalmente configurable y es donde se controlan los procesos del flujo de información en el bus del ordenador, entre el sistema operativo y los demás periféricos. También incluye la configuración de aspectos importantes de la máquina.
Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar,restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.
Memoria RAM: La memoria de acceso aleatorio (en inglés: random-access memory) se utiliza como memoria de trabajo para el sistema operativo, los programas y la mayoría del software. Es allí donde se cargan todas las instrucciones que ejecutan el procesador y otras unidades de cómputo.
Memoria ROM: La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil.
