Componentes Clave de la Placa Base

1. Microprocesador: Es un chip integrado en la placa base que se encarga de ejecutar las instrucciones que ordena el usuario.
2. Chipset: Gestiona el flujo de datos entre los componentes de una placa base.
3. Pila CMOS: Es la fuente de energía del BIOS de tu ordenador, responsable de encender la computadora y configurar el flujo de información.
4. Conectores de ventiladores: Se utilizan para conectar los ventiladores distribuidos por la caja, sirviendo para conectar los ventiladores superiores, traseros o frontales.
5. Conectores de tarjeta de vídeo: La tarjeta de vídeo es una tarjeta de expansión de la placa base o motherboard del ordenador que se encarga de procesar los datos provenientes del procesador y transformarlos en información comprensible y representable en el dispositivo de salida (por ejemplo: monitor, televisor o proyector).
6. Alimentación eléctrica de la placa: Se utiliza para convertir la energía suministrada desde la toma de corriente en energía utilizable para las muchas partes dentro de la carcasa del ordenador.
7. Conectores USB: El puerto USB o Universal Serial Bus (Bus Universal en Serie) es un puerto diseñado para conectar varios periféricos a una computadora.
8. Conectores SATA: Es una interfaz de bus para la transferencia de datos entre la placa base y otros componentes que conectas a ella.
9. Conectores de memoria RAM: Son los conectores en los cuales se conectan los módulos de memoria principal del ordenador.

Aspectos Esenciales a Considerar en una Placa Base

• El Zócalo del microprocesador.
• El Chipset.
• La frecuencia del FSB (Front Side Bus).
• Los Zócalos de memoria.
• Las Ranuras de expansión.
• Los Dispositivos integrados.
• Los Puertos.
• El Factor de fabricación.
• La BIOS.

Puertos y Conectores Externos del Ordenador

1. Puerto PS/2 (Verde-Teclado, Morado-Ratón): Es un puerto diseñado para conectar teclados y ratones al ordenador, y de hecho fue uno de los primeros conectores diseñados para esta función. Se trata de conectores seriales que son controlados desde la placa base.
2. Puerto VGA (Monitor): Se utiliza para conectar dispositivos, tales como monitores CRT, pantallas LCD, proyectores de vídeo y computadoras portátiles.
3. Puerto DVI-D: Un tipo de conexión de vídeo destinada a llevar la señal de la tarjeta gráfica de tu ordenador al monitor.
4. Puerto HDMI: Sirve para unificar los estándares de reproducción de vídeo y audio.
5. Puerto USB 2.0: Transfiere los datos a una velocidad de 480 Mbps.
6. Puerto USB 3.0: Transmite más electricidad para cargar múltiples dispositivos o hardware de alto desempeño por bus.
7. Conector RJ-45: Se utiliza para conectar a redes dispositivos mediante un cable.
8. Puerto USB 2.0: Transfiere los datos a una velocidad de 480 Mbps, aunque su tasa máxima real es de 280 Mbps.
9. Salida de audio: Permite conectar dispositivos de audio a la computadora, vídeos y juegos bajo control de un programa informático.
10. Entrada de audio: Tiene la función de capturar audio procedente del exterior, grabar señales de audio, reproducir sonidos hacia altavoces y capturar la señal del micrófono.
11. Entrada de micrófono: Se pueden conectar a la computadora para grabar sonido o para comunicarse por internet con otras personas.

BIOS y CMOS: El Sistema de Arranque Fundamental

La BIOS (Basic Input Output System, Sistema de entrada/salida básico), como ya se señaló anteriormente, es un chip de memoria que contiene las rutinas de más bajo nivel. Estas rutinas chequean el sistema (la cantidad de información que aparece en pantalla cuando enciendes el ordenador) y hacen posible que el ordenador pueda arrancar, controlar el teclado, el disco duro y/o la disquetera, y que finalmente permitan pasar el control al sistema operativo instalado en el ordenador. La BIOS se apoya en otra memoria, la CMOS (llamada así porque suele estar hecha con esta tecnología de fabricación), que almacena todos los datos propios de la configuración del ordenador, como pueden ser los discos duros que tenemos instalados, si tenemos o no lector de CD-ROM, el número y tipo de disqueteras, la fecha, hora, etc., así como otros parámetros necesarios para el correcto funcionamiento del ordenador.

El Chipset: El Cerebro de la Comunicación en la Placa Base

El chipset es un conjunto de circuitos electrónicos montados en la placa base que contienen los controladores y rutinas que ponen en comunicación al procesador con las diferentes partes funcionales del ordenador. Es decir, el chipset viene integrado en la propia placa base y es uno de esos componentes que no podrás cambiar ni ampliar por separado. El nivel actual de integración ha permitido reducir toda su circuitería electrónica a tan solo dos circuitos integrados, que se han dado en llamar: North Bridge y South Bridge.

El Microprocesador: El Corazón Lógico del Sistema

El microprocesador (comúnmente llamado μP) es el elemento encargado de manipular la información, realizar cálculos matemáticos, operaciones lógicas y, por si fuera poco, ha de controlar la mayoría de tareas llevadas a cabo por el resto de componentes del sistema para evitar conflictos entre ellos. El microprocesador es al ordenador lo que el cerebro es a un ser vivo. Es decir, gobierna las funciones del sistema, pero necesita también del resto de los órganos para llevar a cabo esta tarea. Dada su enorme carga de trabajo, interesa que sea lo más rápido posible y que pueda manejar la mayor cantidad de información.

Características Básicas de un Microprocesador

• La frecuencia de trabajo, que habitualmente se expresa en Megahercios (MHz) o Gigahercios (GHz), y da idea de la velocidad de proceso. La frecuencia de trabajo suele denominarse también frecuencia de reloj, pues en realidad es producida por un circuito electrónico (reloj) que genera los impulsos eléctricos que establecen el ritmo de funcionamiento.
• El ancho de datos, que nos indica el tamaño del dato que puede manejar en cada ciclo. El ancho de datos se expresa en número de bits. Para hacerse una idea del tamaño, un carácter cualquiera ocupa un ancho de 8 bits (1 byte).

De la combinación de estos dos componentes básicos surge un nuevo factor: el ancho de banda. El ancho de banda viene a indicar el caudal de información que se puede manejar en la unidad de tiempo.

Tipos de Memoria: RAM y ROM

• Memoria RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio). Esta es la memoria principal (o primaria) del PC.
• Memoria ROM (Read Only Memory, memoria de solo lectura).

Los dos tipos de memoria contienen datos e instrucciones que el microprocesador manipula durante la ejecución de los programas. En ambos casos, su lectura no es destructiva, es decir, podemos leer su contenido y este no se verá afectado.

Anotemos que la memoria RAM es una memoria volátil, pues requiere de una alimentación eléctrica permanente para mantener la información almacenada en ella. Cada vez que apagamos el ordenador, su información desaparece. Tiene la ventaja de que podemos escribir en ella y leer su contenido tantas veces como queramos. La memoria RAM es a la que harás referencia cuando te pregunten “¿y cuánta memoria tiene tu PC?”. Además, es la única que podrás ampliar si el ordenador y el bolsillo te lo permiten.

Por el contrario, la memoria ROM es una memoria permanente. La información grabada en ella permanecerá aún con el ordenador apagado. Podemos leerla siempre que lo deseemos, pero tiene el inconveniente de que no podemos escribir nosotros su contenido, pues viene ya grabado por el fabricante.

Formatos de Módulos de Memoria

• El formato DIMM (Dual In-Line Memory Module, Módulo de memoria de conexión dual) con 288 contactos en su versión más actual, soporta información de 64 bits de ancho.
• El formato SODIMM (Small Outline Dual In-Line Memory Module, Módulo de Memoria Dual en Línea de Contorno Pequeño) tiene 144 o 220 contactos y es el utilizado en los ordenadores portátiles.

Front Side Bus (FSB) y Overclocking

La Frecuencia del Front Side Bus (FSB)

Se acaba de hacer mención a que el chipset marca la velocidad del bus del sistema (FSB), pues es quien gestiona la frecuencia del reloj que marca el ritmo de funcionamiento de todos los elementos del PC. Es decir, nos indica a qué velocidad pueden llegar a comunicarse los distintos componentes del ordenador. Por ejemplo, si la frecuencia de trabajo del FSB fuera de 133 MHz, el μP leerá y escribirá en la memoria datos a esa velocidad, pues recordarás del capítulo anterior que estos dos elementos se comunican a través del FSB.

Factor Multiplicador y Overclocking

¿Es necesario que los μP necesiten de otro reloj distinto que oscile a mayores frecuencias que el resto del equipo? No, para alcanzar la frecuencia del microprocesador, la placa base usa un factor multiplicador que aplica a la frecuencia del bus del sistema y luego traslada al μP. Así, un microprocesador de 2,7 GHz, que cuenta con una frecuencia de FSB de 1 GHz, ha de aplicársele un factor de multiplicación de 2,7/1 = 2,7.

Ahora bien, si se quisiera colocar a esta misma placa base un nuevo procesador de mayor frecuencia de trabajo, pongamos por ejemplo de 3 GHz, necesitaríamos aumentar el factor de multiplicación a 3000/1000 = 3. Tendríamos que revisar el manual de la placa para comprobar si hay posibilidad de configurarle este nuevo factor multiplicador. Tanto la frecuencia de funcionamiento del FSB como el factor de multiplicación, son valores configurables por el usuario desde la placa base. Aunque ya vienen ajustados al comprar el ordenador y resulta peligrosa su manipulación por parte de manos inexpertas, hay quien les saca partido forzando un poco sus valores. Esta técnica se denomina Overclocking y no está exenta de riesgos. La configuración de estos valores, dependiendo del tipo, marca y modelo de la placa base, se puede hacer mediante unos jumpers o a través de la BIOS.

Los jumpers son unas pequeñas piezas a modo de puente que se colocan o retiran en unos terminales de conexión al efecto y sirven para establecer o eliminar un contacto eléctrico, según convenga.

Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI/UPS)

Los SAI o UPS nos proporcionan energía eléctrica desde sus baterías cuando se producen apagones o cortes de corriente, evitando así la pérdida de datos y problemas en el hardware a veces irreparables. Dependiendo de los modelos, también pueden regular el flujo eléctrico de mala calidad, controlando las subidas y bajadas de tensión (picos) que se dan en la red eléctrica y eliminando armónicos de la red para conseguir una alimentación más estable que ayuda a maximizar la vida útil de los equipos que protegen. Los SAI son usados normalmente para proteger ordenadores, equipos de telecomunicaciones y, en general, cualquier tipo de equipamiento eléctrico.

Tipos de SAI/UPS

SAI Off-Line

En un SAI Off-Line la corriente eléctrica está pasando sin ningún filtro a los dispositivos ya que no disponen de AVR integrado. El SAI únicamente empezará a funcionar cuando detecte un fallo de corriente; en ese momento, casi instantáneamente, comenzará a suministrar la energía que ha ido almacenando en sus baterías. Estos SAI son solo recomendables para las zonas que disponen de una red estable, ya que al no realizar ningún filtrado de la corriente, solo protegen ante una interrupción brusca de la corriente (apagón eléctrico). Aplicaciones: zonas con pocas perturbaciones y red eléctrica de buena calidad.

SAI Interactivo

Un SAI Interactivo es parecido al SAI Off-Line, pero incorpora un microprocesador que controla las fluctuaciones de la red en ±15%, regulando la tensión de salida (efecto Buck/Boost AVR Integrado). Este proceso de filtrado y mejora continua de la corriente que llega a los dispositivos conectados al SAI se realiza sin que entren a funcionar las baterías, por lo que la protección con un SAI interactivo es mayor aún sin sufrir apagones. En el momento en que se detecta un corte de corriente, empiezan a funcionar casi instantáneamente las baterías para evitar que el ordenador se apague. Debido a sus características técnicas y rango de precios, el SAI interactivo es el considerado como adecuado para equipos de gama baja y media. Aplicaciones: Ordenadores de gama media y baja, consolas de juegos, pequeños servidores de redes, equipos de oficina, etc.

SAI On-Line

Por último, está el SAI On-Line, que realiza una doble conversión de la energía eléctrica que recibe, transformándola en continua y después a alterna de nuevo, eliminando de esta manera todos los problemas que pueda tener. Un SAI On-Line siempre proporciona energía eléctrica directamente desde sus baterías mientras estas se van cargando de la red, y esto es lo que garantiza que la protección contra cualquier problema de la red eléctrica sea total. Debido a su alta fiabilidad, la tecnología On-Line ocupa el sector profesional en el mercado de SAI y está generalmente destinada a proteger servidores, equipos industriales o cualquier instalación informática que por su importancia o coste necesite la seguridad de no verse afectados por problemas derivados de la red eléctrica. Aplicaciones: servidores, clusters de equipos y, en general, instalaciones informáticas críticas o imprescindibles (redes de datos, servidores, telecomunicaciones, industria, etc.).