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INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 1 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL CONTENIDOS 1. Placa madre ............................................................................................. 2 La placa base, placa madre o motherboard ..................................................... 2 Factores de forma y estándares ..................................................................... 2 Elementos constitutivos de la motherboard ..................................................... 3 Zócalo del microprocesador ........................................................................... 4 Ranuras de memoria ..................................................................................... 7 Tipos de módulos DIMM ................................................................................ 7 Chipset de control ........................................................................................ 8 Antiguos Chipsets ......................................................................................... 9 2. La BIOS .................................................................................................... 10 Slots o ranuras para tarjetas de expansión.................................................... 11 Buses ....................................................................................................... 13 Memoria caché ........................................................................................... 17 Conectores externos ................................................................................... 17 Conectores internos .................................................................................... 18 Conector Serial ATA o S-ATA ......................................................................... 20 Conexión para el disco flexible ..................................................................... 20 Conector IDE .............................................................................................. 21 Conector eléctrico ....................................................................................... 21 Pila ........................................................................................................... 22 Elementos integrados variados .................................................................... 22 3. Placa madre, su instalación ........................................................................ 22 Material necesario ...................................................................................... 22 Consejos fundamentales ............................................................................. 23 Actualización de la motherboard ................................................................... 23 Pasos previos ............................................................................................ 24 Procedimientos .......................................................................................... 24 Problemas ................................................................................................. 27 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 2 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL 1. Placa madre La placa base, placa madre o motherboard La placa base (mainboard), o placa madre (motherboard), es el elemento principal de todo equipo ordenador. En él se encuentran o a él se conectan todos los demás dispositivos y periféricos. Para esto dispone de una serie de placas de expansión o plaquetas. Es decir, en el motherboard se alojan los principales componentes de una PC y se conectan las placas de expansión, cada una de las cuales se destina a cumplir una función específica. Del mismo modo que existen diferentes generaciones de microprocesadores, existen distintos tipos de motherboards, de acuerdo al micro que se encuentra instalado en ellas; por eso las placas serán diferentes según cuál sea el micro. Más allá de las diferencias originadas por las distintas generaciones, en todos los motherboards hay una serie de componentes comunes. Físicamente, se trata de una placa de material sintético tipo epoxi, sobre la que existe un circuito electrónico que conecta diversos elementos que se encuentran soldados sobre ella. Dicha conexión, como en todo dispositivo eléctrico o electrónico, debe transmitir la corriente eléctrica; en consecuencia, esto se logra a través de cables (los buses vistos en la Unidad 1). Una placa base típica ofrece un aspecto similar al siguiente. Figura 1. Aspecto de una placa madre típica. Factores de forma y estándares En la actualidad hay motherboards de todos los tamaños y para todos los proyectos de PC que puedan ser imaginados. Para permitir la intercambiabilidad entre placas base y así abaratar costos, los fabricantes han ido definiendo varios estándares que agrupan recomendaciones sobre su tamaño y la disposición de los elementos sobre ellas. No obstante, el hecho de que una placa pertenezca a una u otra categoría no tiene nada que ver, al menos en teoría, con sus prestaciones ni calidad. El factor de forma base y estándar para el mundo de los entusiastas del hardware sigue siendo, sin duda, el ATX (30,5 x 24,4 cm). Además, y casi con la misma INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 3 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL popularidad para el usuario hogareño, existe el factor de forma microATX (24,4 x 24,4 cm), también llamado M-ATX. Este último fue explícitamente diseñado para ser compatible con ATX, por lo que los puntos de anclaje de las placas microATX son un subconjunto de los usados en las placas ATX y el panel de I/O es idéntico. De este modo, las placas microATX pueden ser instaladas en cajas inicialmente diseñadas para placas ATX y, en su mayoría, usan los mismos conectores de alimentación que las placas ATX, por lo que pueden ser usadas con fuentes de alimentación concebidas para éstas. Aún más chicas que las anteriores son las placas mini-ITX (de 17 x 17 cm), que se utilizan para equipos de bajo consumo y tamaño reducido. Obviamente, al reducir el tamaño se disminuye la capacidad de colocar ranuras de expansión, entre otras cosas; por ello, a la inversa, entre los ordenadores de alta gama se está haciendo común el Extended ATX (EATX), que tiene medidas ampliadas a 30,5 x 33cm. Generalmente este formato se usa cuando se quiere tener un buen espacio entre los slots PCI Express en motherboards preparados para acomodar varias placas de video en conjuntos SLI o Crossfire. Otro formato de tamaño superior al ATX es el XL-ATX, que también se implementa en productos costosos. El usuario debe atender a estos tipos de motherboards porque no todos los gabinetes son aptos para ellos. Lo más conveniente es que revise con cuidado las medidas antes de comprar y, de ser necesario, que esté preparado para adquirir uno nuevo o modificar el que ya tiene. Otros tipos más antiguos son el Baby-AT que fue el estándar absoluto durante años. Define la placa de unos 220 x 330mm, con posiciones determinadas para el conector del teclado, los slots de expansión y los agujeros de sustento a la caja, así como un conector eléctrico de la fuente dividido en dos piezas. En este último caso, se hace referencia al conector de energía de la motherboard que se suministra a través de la fuente de energía en el gabinete de la PC. Estas placas madre fueron típicas en los ordenadores clones; desde el 286 hasta los primeros Pentium. LPX eran motherboards de tamaño similar a las Baby-AT, aunque con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encontraban sobre la placa base, sino en un conector especial. Existe una gran cantidad de factores de forma para los más variados usos; desde los equipos de tamaño extremadamente reducido (ver pico-ITX) hasta los de inmensa capacidad de expansión. Igualmente, los más utilizados actualmentese han destacado en párrafos anteriores. Elementos constitutivos de la motherboard Sus principales elementos son: - Zócalo del microprocesador. - Ranuras de memoria. - Chipset de control. - BIOS. - Memoria caché. - Conectores externos e internos. - Conector eléctrico. - Pila. - Elementos integrados variados. Además de estos elementos, que se describen a continuación en este apunte, la motherboard contiene puertos, bancos de memoria, clocks, jumpers o puentes de configuración y otros elementos que se irán conociendo en el cursado de la asignatura. Por otra parte, de acuerdo al modelo de placa base, se pueden distinguir otros componentes que se verán en detalle durante el análisis de los microprocesadores y sus motherboards específicos. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 4 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Zócalo del microprocesador Es el lugar donde se inserta el "cerebro" de la computadora. Durante más de 10 años consistió en un rectángulo o cuadrado donde el "micro", una pastilla de plástico negro con patitas (en realidad una oblea de silicio en un encapsulado), se introducía con mayor o menor facilidad; la aparición de los Pentium II cambió un poco este panorama, incorporando los conectores en forma de ranura (slot). Los siguientes son los tipos más comunes de zócalo, o socket: PGA: es el modelo clásico, usado en el 386 y muchos 486. Consiste en un cuadrado de conectores donde se insertan las patitas del chip por pura presión. Según el chip, tiene más o menos agujeritos; esto es porque el microprocesador incluye una mayor cantidad de pines para la conexión a los diferentes buses. Figura 2. Zócalo PGA 370. ZIF: Zero Insertion Forcé (socket), es decir, zócalo de fuerza de inserción nula. Apareció en la época del 486 y sus distintas versiones (sockets 3, 5 y 7, principalmente) se han utilizado hasta que apareció el Pentium II. Si se observa un zócalo de este tipo se notará una palanca metálica o brazo en uno de los bordes del zócalo, que libera la conexión del microprocesador o la retiene. Eléctricamente es como un PGA pero, gracias a un sistema mecánico, permite introducir el micro sin necesidad de fuerza alguna, con lo que desaparece el peligro de "perder" el chip por romperle una patita. Existieron y existen y varios tipos de zócalos ZIF: Socket 7 "Super7": es la variante del Socket 7 y se caracteriza por poder usar velocidades de bus de hasta 100 MHz; lo utilizan los micros AMD K6-2. Socket 370 o PGA370: físicamente es similar al anterior pero incompatible con él por utilizar un bus distinto. Incluye dos versiones: PPGA (la más antigua, sólo para micros Intel Celeron Mendocino) y FC-PGA (para Celeron y Pentium III). Socket A (462): es utilizado únicamente por AMD K7 Athlon y por los AMD Duron. Socket 423: únicamente es utilizado por los Pentium 4. Socket 478: es un zócalo de la serie alta de Pentium 4 (2,4 Ghz). Slot 1: Es un invento de Intel para conectar los Pentium II, o más bien para desconectar a la competencia, AMD y Cyrix en ese momento. Físicamente, no se parece a nada de lo anterior; en vez de un rectángulo con agujeritos para las patitas del chip es una ranura (slot), una especie de conector alargado como los ISA o PCI. Técnicamente, y por mucho que haya dicho Intel, no tiene muchas ventajas frente a los ZIF (incluso, al estar los conectores en forma de "peine", pueden dar lugar a más interferencias eléctricas), Es 100% Intel, TM, Copyrighted, propietario. Es más, pensaban no licenciarlo a nadie en un claro intento de convertirse en la única empresa que controlara la arquitectura PC. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 5 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 3. Zócalo 478. Slot A: es la respuesta de AMD al Slot 1; físicamente ambos slots son idénticos, pero lógica y eléctricamente son totalmente incompatibles por los motivos indicados antes. Es utilizado únicamente por los primeros AMD K7 Athlon. Socket 775: El socket 775 de Intel es otro de los zócalos para dar soporte a los microprocesadores Pentium 4. Sustituye el zócalo 478. Socket 939: Es introducido por AMD en respuesta a Intel y su nueva plataforma para las computadoras de escritorio, Socket LGA775. Socket AM2: El Socket AM2, denominado anteriormente como Socket M2, es un zócalo de CPU diseñado para procesadores AMD en equipos de escritorio. Su lanzamiento se realizó en el segundo trimestre de 2006, como sustituto del Socket 939. Tiene 940 pins y soporta memoria DDR2; sin embargo, no es compatible con los primeros procesadores de 940 pins (como, por ejemplo, los procesadores Opteron Sledgehammer). Los primeros procesadores para el zócalo AM2 son los nuevos Opteron serie 100. El zócalo también está diseñado para los núcleos: Windsor (AMD Athlon 64 X2 4200+ - 5000+, AMD Athlon 64 FX-62), Orleans (AMD Athlon 64 3500+ - 4000+) y Manila (AMD Sempron 3000+ - 3600+) todos construidos con tecnología de 90 nm. Socket AM2+: es un sustituto del Socket AM2 y una transición entre AM2 y el Socket AM3. Los procesadores diseñados para trabajar con el AM2 pueden hacerlo con placas madres de Socket AM2+ y viceversa. La diferencia fundamental está en el HyperTransport: El AM2 sólo soporta HyperTransport 2.0, es compatible con memorias DDR2. El AM2+ soporta HyperTransport 3.0, es compatible con memorias DDR2. El AM3 soporta HyperTransport 3.0, es compatible tanto con memorias DDR2 y DDR3. Socket AM3: Es el zócalo de CPU sucesor del Socket AM2+. Cuenta con 941 pines para el zócalo y 938 pines para la CPU. Tiene soporte HT (Hyper Transport) 4.0 y muchos más beneficios. Está hecho para la gama de procesadores de AMD, los K11, entre los que se encuentran los Phenom II, Athlon II, Sempron. El Socket AM3 es compatible con los dos tipos de memoria doble canal: PC2-8500 (DDR2 1.066 MHz) y PC3-1066 (DDR3 1.333 MHz) Socket 1156: también conocido como Socket H, es un socket de CPU Intel de sobremesa. LGA significa Land Grid Array. El LGA 1156, junto con el LGA 1366, han sido diseñados para sustituir a LGA 775. LGA 1156 es muy diferente al LGA 775. Los Procesadores LGA 775 están conectados a un puente norte (Northbridge) con Land Grid Array Land Grid Array o LGA es una interfaz de conexión a nivel físico para microchips. A diferencia de los interfaces PGA y BGA, no presenta ni pines ni esferas; la conexión que dispone el chip es únicamente una matriz de superficies conductoras o pads enchapadas en oro que hacen contacto con la placa base a través del socket. http://es.wikipedia.org/wiki/Pin_%28electr%C3%B3nica%29 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 6 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL el bus frontal. Con LGA 1156, las funciones que tradicionalmente eran de un puente norte se han integrado en el procesador. Socket 1366: El Socket LGA 1366 es una implementación de zócalo para procesadores Intel Core i7, que se caracteriza por presentar una arquitectura muy distinta a las anteriores líneas de procesadores para socket 775 y anteriores. Entre sus novedades están el puerto de comunicación directa entre el procesador y la memoria RAM y la eliminación del FSB a favor del Quickpath. Socket 2011: también llamado Socket R, es un zócalo de CPU creado por Intel, que remplaza la anterior generación Intel LGA 1366(Socket B) y LGA 1567 en la gama de alto rendimiento de equipos de sobremesa y servidores de la marca. El zócalo tiene 2011 pines que tocan los puntos de contacto en la parte inferior del procesador. Socket R utiliza QPI para conectar la CPU a CPUs adicionales y el Southbridge en un sistema de dos sockets. DMI 2.0 conecta los procesadores Sandy Bridge de la serie E con el chipset Intel X79. La CPU realiza las funciones de Northbridge, tales como el control de la memoria, PCIe de control, DMI, FDI, y otras funciones integradas en el chip. Este zócalo fue lanzado el 14de noviembre de 2011. Soporta porcesadores Sandy Bridge de la serie E con cuatro canales de memoria DDR3-1600, así como, 40× PCIe 2.0 o 3.0 carriles; Los Procesadores Intel Core i7 Extreme Edition son compatibles con seis núcleos con 15 MB de caché L3 compartida en un bus en anillo y un controlador de cuatro canales de memoria DDR3. Las placas base con el zócalo LGA 2011 tienen 4 u 8 ranuras DIMM, que permiten un soporte máximo de 32GB, 64GB o 128GB de memoria RAM. LGA 2011 también será compatible con los próximos procesadorre Ivy Bridge-E. Socket 1155: LGA 1155, también llamado Socket H2, es un zócalo compatible de microprocesador Intel, que soporta los procesadores Sandy Bridge y Ivy Bridge. LGA 1155 es diseñado como un reemplazo al zócalo LGA 1156 (conocido como Socket H). LGA 1155 tiene 1155 pines sobresalientes para hacer contacto con los pads en el procesador. Los procesadores de los zócalos LGA 1155 y LGA 1156 no son compatibles entre sí debido a que las muescas de los zócalos son diferentes. Sin embargo, las soluciones de refrigeración son compatibles entre ambos zócalos LGA 1155 and LGA 1156 porque tienen iguales dimensiones, perfiles, construcción y similar producción de calor. Otros: en ocasiones, no existe zócalo en absoluto, sino que el chip está soldado a la placa, en cuyo caso a veces resulta hasta difícil de reconocer. Se trata de chips antiguos (8086 o 286), que tienen forma rectangular alargada (parecida a la del chip de BIOS) y patitas planas en vez de redondas; en este caso, el zócalo es asimismo rectangular y basado en el modelo que se usa para multitud de chips electrónicos de todo tipo. Aunque en la actualidad se está comenzando a ver nuevamente esto, con la aparición y el objetivo de realizar máquinas cada vez con menor costo, más livianas, pequeñas y con menor consumo energético. En la siguiente imagen podemos ver el modelo de Gigabyte GA-E350N-USB3 (el factor de forma es mini-ITX) donde se utiliza el AMD Fusion APU E-350 directamente soldado en la placa madre. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 7 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 4. Placa madre sin zócalo. Ranuras de memoria Son los conectores de la memoria principal del ordenador; la RAM. Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa, de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo. Esta no era una buena idea debido a la cantidad de chips que podían llegar a ser necesarios y a la delicadeza de los mismos; por ello, se agruparon varios chips de memoria y se soldaron a una plaquita, dando lugar a lo que se conoce como módulo. Los módulos han ido variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse; al comienzo había algunos que se conectaban a la placa mediante unas patitas muy delicadas pero se desecharon completamente hacia la época del 386, siendo reemplazados por los módulos SIMM, que tienen los conectores sobre el borde del módulo. Los SIMMs originales tenían 30 conectores, esto es, 30 contactos, y medían unos 8,5 cm. Hacia finales de la época del 486 aparecieron los de 72 contactos, más largos: de unos 10,5 cm. Este proceso ha seguido hasta desembocar en los actuales módulos DIMM. DIMM son las siglas de Dual In-line Memory Module y que puede traducirse como contiene chips de memoria y se conecta directamente mediante ranuras de la placa base. Los módulos DIMM son reconocibles externamente por poseer sus contactos (o pines) separados en ambos lados, a diferencia de los SIMM, que poseían (ya que prácticamente no existen más) sus contactos de modo que los de un lado estaban unidos con los del otro. Tipos de módulos DIMM - DIMMs de 168 contactos, [DIMM] SDR SDRAM. (Tipos: PC66, PC100, PC133, ...). - DIMMs de 184 contactos, DDR SDRAM. (Tipos: PC1.600 (DDR-200), PC2.100 (DDR-266), PC2.400 (DDR-300), PC2.700 (DDR-333), PC3.000 (DDR-366), PC3.200 (DDR-400), PC3.500 (DDR-433), PC3.700 (DDR-466), PC4.000 (DDR-500), PC4.300 (DDR-533), PC4.800 (DDR-600) => Hasta 1 GiB/módulo). - DIMMs de 240 contactos, DDR2 SDRAM. (Tipos: PC2-3.200 (DDR2-400), PC2-3.700 (DDR2-466), PC2-4.200 (DDR2-533), PC2-4.800 (DDR2-600), PC2-5.300 (DDR2-667), PC2-6.400 (DDR2-800), PC2-8.000 (DDR2-1.000), PC2-8.500 (DDR2-1.066), PC2-9.200 (DDR2-1.150) y PC2-9.600 (DDR2- 1.200) => Hasta 4 GiB por módulo). INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 8 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - DIMMs de 240 contactos, DDR3 SDRAM. (Tipos: PC3-6.400 (DDR3-800), PC3-8.500 (DDR3-1.066), PC3-10.600 (DDR3-1.333), PC3-13.300 (DDR3- 1.666), PC3-14.400 (DDR3-1.800), PC3-16.000 (DDR3-2.000) => Hasta 4 GiB por módulo). También existen módulos más pequeños, conocidos como SO DIMM (DIMM de contorno pequeño), diseñados para ordenadores portátiles. Los módulos SO DIMM sólo cuentan con 144 contactos en el caso de las memorias de 64 bits, y con 77 contactos en el caso de las memorias de 32 bits. Figura 5. Ubicación de la ranura según tipo de memoria. Luego se verán con mayor detalle los tipos de memoria RAM y su funcionamiento. A continuación sólo se centrará la atención en identificar la forma de conectarla. Chipset de control Figura 6. Antiguo chipset de Intel. El chipset es el conjunto (set) de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, tales como la forma en la que el microprocesador INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 9 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL interacciona con la memoria o la caché, o el control de puertos PCI, AGP, USB, entre otras. Antes, estas funciones eran relativamente sencillas de realizar, por lo que el chipset era el último elemento al que se concedía importancia a la hora de comprar una placa base, si es que alguien se molestaba siquiera en informarse sobre la naturaleza del mismo. Sin embargo, la llegada de micros más complejos como los Pentium o los K6, además de nuevas tecnologías en memorias y caché, le ha hecho cobrar protagonismo, incluso exagerado en ocasiones. El Circuito integrado auxiliar o chipset es un conjunto de circuitos integrados que se encarga de realizar las funciones que el microprocesador delega en ellos. Chipset traducido literalmente Se designa circuito integrado auxiliar a aquel circuito integrado que resulta periférico a un sistema y a la vez necesario para su funcionamiento. Recordando lo visto en Esquema Ordenador, la mayoría de los sistemas necesitan más de un circuito integrado auxiliar. En los PC y otros sistemas el chipset está formado por dos circuitos auxiliares al procesador principal. Uno es el puente norte, que se usa como puente de enlace entre el microprocesador y la memoria, controlando las funciones de acceso hacia y entre el microprocesador, la memoria RAM, el puerto gráfico AGP, y las comunicaciones con el puente sur. El otro es el puente sur, que controla los dispositivos asociados como son la controladora de discos IDE, puertos USB, Firewire, SATA, RAID, ranuras PCI, ranura AMR, ranura CNR, puertos infrarrojos, disquetera, LAN y una larga lista de todos los elementos que podamos imaginar integrados en la placa madre. Es el encargado de comunicar al procesador con el resto de los periféricos. Se puede decir que antes del 486, o en sus versiones inferiores, el chipset no tenía mayor importancia, recién cobraron protagonismo con los Pentium y equipos superiores. Se verá un poco de esta historia y más adelante, en la unidad correspondiente, más detalle de su funcionamiento y lo que hay en la actualidad. Antiguos Chipsets chipsets de Intel para Pentium: fueron muy conocidos, más por el marketing que recibió su nombre comercial genérico (Tritón) que por sus capacidades, aunque éstas son destacables. 430 FX: Es un chipset bastante apropiado para los Pentium (no MMX) con memorias tipo EDO. 430 HX: Es la opción profesional del anterior; mucho más rápido y con soporte para placasduales (con 2 Pentium). 430 VX: Es algo más lento que el HX, pero con soporte para memoria SDRAM. Se puede decir que es la revisión del FX, o bien que se creó para que la gente no se asustara con el precio del HX. 430 TX: Posee soporte para memorias MMX, SDRAM, UltraDMA. Sin embargo, carece de AGP y de bus a 100 MHz. chipsets de VIA para Pentium ("Apollos"): son chipsets bastante buenos y se caracterizan por tener soporte para memorias SDRAM o BEDO, UltraDMA. Su competencia se dio en la gama del HX o TX, aunque solían ser algo más lentos que éstos con micros Intel. Siguió en el campo de placas socket7 (las de tipo Pentium y Pentium MMX), por lo que ofrecieron soluciones más avanzadas que el TX (con AGP y bus a 100 MHz, por ejemplo). INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 10 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL chipsets de SiS, ALI, VLSI y ETEQ para Pentium: como los anteriores, se destacan sus capacidades aunque su velocidad sea en ocasiones algo más reducida si se usan con micros Intel. Su principal rasgo, al igual que en los VIA, está en el soporte de características avanzadas de chips no Intel "compatibles Pentium" (y a veces mejores), como son el AMD K6, el K6-2 o el Cyrix-IBM 6x86MX (M2). chipsets de Intel para Pentium II:. 440 FX: es un chipset fabricado para el extinto Pentium Pro, en favor del Pentium II (que es un Pro revisado, algo más barato y con "MMX"). Para el Pentium Pro resultó bueno; para un Pentium II y los avances de ese momento (memorias, AGP y demás) fue muy malo. 440 LX: fue el primer chipset para Pentium II y resultó muy eficiente. Lo tuvo casi todo, excepto bus a 100 MHz, lo que hacía que no admitiera micros a más de 333 MHz. 440 BX: Con bus de 100 MHz, fue el tope de la gama. 440 EX: es un chipset basado en el LX pero de características recortadas y sólo válido para Celeron. 440 ZX: basado en el BX pero de características recortadas, es un chipset, como el EX y, de nuevo, sólo válido para Celeron. otras marcas para Pentium II: VIA Apollo Pro y ALI Aladdin Pro. Son chipsets muy completos, con soporte incluso para bus a 100 MHz, pero su mayor problema es estado solos en el mercado durante todo un año. A partir del Pentium II, hay una división de los chips controladores: South Bridge, encargado de los procesos con el bus isa, controlador de puertos y sonido, y North Bridge, encargado de los procesos con la memoria, CPU y bus AGP. Hasta acá se ha visto la historia resumida de los chipset. Luego, en la unidad correspondiente, se verán con más detalle y, lo que es más importante, se actualizará todo lo referente a ellos. 2. La BIOS La BIOS no es sino un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos periféricos de entrada-salida (Input-Output). Figura 7. BIOS. Físicamente, se localiza en un chip que suele tener forma rectangular, como el de la imagen. Además, la BIOS conserva ciertos parámetros como el tipo de disco duro, la fecha y hora del sistema, entre otros. Estos parámetros son guardados en una memoria del tipo CMOS, que es de muy bajo consumo y se mantiene con una pila cuando el ordenador está desconectado o desenergizado. Las BIOS pueden actualizarse; antes se lo hacía mediante la extracción y sustitución del chip (método muy delicado) y actualmente se actualizan mediante INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 11 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL software. También se profundizará sobre este tema en la unidad dedicada a dicho componente. Slots o ranuras para tarjetas de expansión Son ranuras de plástico con conectores eléctricos (slots) donde se introducen las tarjetas de expansión (tarjeta de vídeo, de sonido, de red). Según la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo particular, con diferente tamaño y a veces incluso con distinto color. Ranuras ISA: Fueron las primeras, hoy ya no existen más. Funcionan a unos 8 MHz y ofrecen un máximo de 16 MB/s, suficiente para conectar un módem o una tarjeta de sonido pero muy poco para una tarjeta de vídeo. Su color suele ser negro y miden unos 14 cm; aunque existe una versión aún más antigua que mide sólo 8,5 cm. Ranuras Vesa Local Bus: un modelo de efímera vida: se empezó a usar en los 486 y se dejó de usar en los primeros tiempos del Pentium. Son un desarrollo a partir de ISA, que puede ofrecer unos 160 MB/s a un máximo de 40 MHz. Son larguísimas, de unos 22 cm, y su color suele ser negro, a veces con el final del conector marrón u otro color. Figura 8. Ranuras PCI. Ranuras PCI: fue un estándar por mucho tiempo y aún se usa. Pueden dar hasta 132 MB/s a 33 MHz, lo que es suficiente para casi todo, excepto quizá para algunas tarjetas de vídeo 3D. Miden unos 8,5 cm y generalmente son blancas. Un Peripheral Component Interconnect (PCI) o "Interconexión de Componentes Periféricos" consiste en un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. En su momento desplazó al ISA como bus estándar. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 12 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 9. Ranura AGP. tarjetas de vídeo 3D, por lo que suele haber sólo una. Además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI. Según el modo de funcionamiento, puede ofrecer 264 MB/s o incluso 528 MB/s. Mide unos 8 cm y se encuentra bastante separada del borde de la placa. El puerto AGP es de 32 bit como PCI pero cuenta con notables diferencias, tales como 8 canales adicionales para acceso a la memoria RAM. También puede acceder directamente a ésta a través del NorthBrigde, pudiendo emular así a la memoria de vídeo en la RAM. La velocidad del bus es de 66 MHz. El bus AGP cuenta con diferentes modos de funcionamiento. - AGP 1X: velocidad 66 MHz con una tasa de transferencia de 264 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 2X: velocidad 133 MHz con una tasa de transferencia de 528 MB/s y funcionando a un voltaje de 3,3V. - AGP 4X: velocidad 266 MHz con una tasa de transferencia de 1 GB/s y funcionando a un voltaje de 3,3 o 1,5V para adaptarse a los diseños de las tarjetas gráficas. - AGP 8X: velocidad 533 MHz con una tasa de transferencia de 2 GB/s y funcionando a un voltaje de 0,7V o 1,5V. Estas tasas de transferencias se consiguen aprovechando los ciclos de reloj del bus mediante un multiplicador pero sin modificarlos físicamente. El puerto AGP se utiliza exclusivamente para conectar tarjetas gráficas y, debido a su arquitectura, sólo puede tener una ranura. Figura 10. Ranura PCI-Express 1X. Ranuras PCI-Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO, 3rd Generation I/O): es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema surgió apoyado principalmente por Intel y es el estándar de hoy en día. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 13 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 11. Ranuras PCI-Express y PCI. PCI-Express es abreviado como PCIE o PCIX. Sin embargo, no tiene nada que ver con PCI-X. Este último es una evolución de PCI en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2.1. Su velocidad es mayor que PCI-Express pero presenta un inconveniente: al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión. Buses El bus de expansión consiste en una serie de conectores que utiliza el ordenador (es decir, la placa madre) para comunicarsecon el exterior. A estos conectores van enchufadas tarjetas o placas, específicas para cada periférico ya que son el interfaz entre el éste y el ordenador. Así, a la placa o tarjeta de video va conectado el monitor; a la controladora de disco van conectados los disquetes y el o los discos duros. El bus de expansión forma parte del bus del sistema, que se compone a su vez del bus de control, bus de direcciones y bus de datos (fuera de las líneas de potencia). Este bus del sistema se conecta al bus de expansión mediante el interfaz de periféricos. El bus local, por el contrario, va conectado directamente a las patillas de datos del microprocesador; los periféricos conectados en bus local tienen la misma facilidad o rapidez de acceso que la memoria. La mayoría de los buses actuales son estándar, es decir, su especificación no es propiedad de una empresa, sino que son de dominio público, y cualquier empresa diferente de su promotor inicial puede fabricar tarjetas para ellos. Además, la mayoría de los ordenadores van provistos de varios tipos de buses, con diferentes características. Actualmente, lo más habitual es que los ordenadores lleven varios buses diferentes, aunque usualmente hay un bus principal y puentes entre diferentes tipos de buses. Por ejemplo, el bus principal puede ser el PCI, y a él van conectados periféricos de tipo SCSI, e ISA. Los parámetros que definen un bus son los siguientes: Ancho del camino de datos: indica cuántos bits pueden intercambiar simultáneamente el periférico y el microprocesador; hay buses de 8 a 64 bits y, en algunos casos, el bus puede tener un solo bit (bus serie). Velocidad: habitualmente se mide en MHz y es el número de veces que el bus puede cambiar de estado por segundo. También se expresa mediante la velocidad de transferencia, es decir, en Mbps (megabits por segundo), e indica la velocidad real de transferencia de información, teniendo en cuenta modos especiales, como DMA o modo burst. Bus mastering: una tarjeta bus master es una tarjeta inteligente o sea, con microprocesador que sustituye al procesador central como órgano de control del ordenador; por tanto, puede acceder no sólo a la memoria, sino a cualquiera de los periféricos. La principal diferencia entre un bus master y un acceso a DMA es que, durante este, habitualmente la CPU tiene que estar desocupada. En realidad, un bus master es el dispositivo que controla las líneas de dirección y de control del Familia: en algunos casos puede ocurrir que las tarjetas para un bus sirvan también para algún "hermano mayor" de ese bus. Se forma entonces una familia de buses compatibles que, como siempre sucede, tienen compatibilidad ascendente. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 14 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Data streaming o modo burst: consiste en la transmisión rápida de datos secuenciales; se necesitan muchas menos transacciones por byte transmitido (es decir, se eliminan los "reconocimientos" Ack's). Plug'n'play: se refiere a aquellos buses que configuran automáticamente un periférico, sin necesidad de establecer en forma manual interrupciones y direcciones de puertos de entrada/salida a base de los DIP. Normalmente esto requiere dos condiciones: que el periférico se pueda identificar ante el ordenador y que contenga código para poder inicializarse. Hot swapping: consiste en el añadido y la eliminación de periféricos con el ordenador encendido, así como la reconfiguración automática correspondiente. Normalmente va asociado a la capacidad anterior. A continuación se presentan algunos ejemplos de buses que, como se verá, coinciden en algunos casos con lo expuesto en ranuras de expansión. ISA: fue el bus habitual del PC hasta que se introdujeron los Pentium y su sigla Tiene 8 o 16 bits, no admite dispositivos bus master y su velocidad es de 8 MHz. Esto provoca serios problemas de prestaciones en las placas con microprocesadores más rápidos, resueltos con los modelos posteriores de bus. Aunque tiende a desaparecer, todavía se utiliza para los periféricos más lentos (puertos serie y paralelo, a los cuales se conectan impresoras, por ejemplo). EISA (arquitectura estándar de la industria extendida) y MicroChannel: su bus es de 32 bits. Además, admiten bus masters con una velocidad máxima de transferencia de 33 MBps. Otra característica importante, tanto de esta arquitectura como de la siguiente, es la configuración automática. LOCAL BUS, VLB o VESA LOCAL BUS: El local bus no era un bus estándar inicialmente, sino una serie de arquitecturas; alguna de ellas propietaria (es decir, perteneciente a una empresa). El denominador común en estas arquitecturas era que las líneas de datos iban conectados directamente al procesador y a la misma velocidad, por tanto no tenían los problemas de velocidad del ISA. El problema era que sometían al procesador a una carga importante, pues robaban ciclos de otras aplicaciones. Aun así, fueron durante un tiempo la solución más rápida, sobre todo con periféricos rápidos como las tarjetas de video. El estándar más común fue VL- Bus o VESA (Video Electronics Standards Association), de 32 bits; una arquitectura que permitía hasta 3 bus masters; siendo su máxima velocidad de transmisión de 250 MBps. PCI: Es otro estándar de bus local y está destinado no sólo a tarjetas de expansión, sino también a colocar interfaces de periféricos en la placa madre; va a 66 MHz y hasta a 100 MHz. No es específico de un microprocesador; si se tiene que implementar en uno nuevo sólo hay que cambiar el chip que une el bus local del microprocesador con el bus PCI. Funciona tanto a 3.3 V como a 5 V, y también en modo burst. Utiliza la multiplexación de las líneas de datos, de forma que una tarjeta puede ser implementada con sólo 47 pins (a diferencia del ISA, que tiene más de 90). El PCI tiene configuración automática y se pueden instalar en él hasta 10 periféricos. Hay distintas versiones de PCI a lo largo del tiempo y modificadas de acuerdo a la necesidad del mercado. En el siguiente gráfico podemos ver un resumen de estas: INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 15 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 12. Tipos de PCI. AGP: Resultaba muy lento desplegar gráficas tridimensionales ya que el pasar grandes paquetes de datos 3-D a través del puerto PCI (Peripheral Component Interconnect) éste se encuentra compartido por otros periféricos. Es por ello que en su momento surgió AGP (Accelerated Graphics Port o Advanced Graphics Port). A decir verdad no se trata de un puerto sino de un nuevo método de procesar los gráficos dentro de la PC. Desarrollado por Intel, AGP es una vía dedicada entre la memoria principal del sistema y una tarjeta de gráficos 3-D, que permite a la información 3-D específica omitir la vía usual a través del puerto PCI. El AGP utiliza un bus de data de 32-bits, al igual que el PCI, pero corre a 66MHZ, duplicando así la velocidad del PCI. Figura 13. ExpressCard vs CardBus. PCMCIA: Se diseñó originalmente para ser utilizado en tarjetas de almacenamiento PCCard y fue promovido por los fabricantes de tarjetas de memoria para portátiles. Con la versión 2.0, además, se ha convertido en una especificación estándar para cualquier tipo de periférico, incluidos los discos duros. Hay diferentes tipos de ranuras (tipos I, II y III) que se distinguen principalmente por su tamaño y de especificaciones (1.0, 2.0, 2.1) que se diferencian en los servicios ofrecidos. El PCMCIA fue el bus PnP por excelencia; sin embargo, muy tarde se ha empezado a aprovechar esta capacidad, le siguió en su desarrollo una versión llamada CardBus, INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 16 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL que incluye un bus-mastering de 32 bits. En la actualidad lo conocemos como ExpressCard y podemos ubicarlos en la mayoría de las notebooksmodernas. ExpressCard: ExpressCard soporta dos formatos de tarjeta, ExpressCard/34 (34 mm ancho) y ExpressCard/54 (54 mm de ancho con forma de L). El conector tienen el mismo ancho (34 mm) y número de pines (26) en ambos casos. Las tarjetas estándar tienen 75 mm de largo (10.6 mm menos que CardBus) y 5 mm de grosor, pero pueden ser más gruesas en la parte externa al formato estándar, para acomodar antenas, conectores, etc. Las tarjetas de 34 mm entran en las ranuras de 34 mm y 54 mm mediante una guía diagonal en la parte interna de las ranuras de 54 mm que guía la tarjeta al conector. Las tarjetas de 54 mm sólo pueden usarse en sus propias ranuras. SCSI: La sigla significa Small Computer System Interface y se pronuncia "escasi". Se trata de una especificación de bus ligeramente diferente de las anteriores debido a que su interface debe ir incluida en el propio periférico. Es por ello que son periféricos "inteligentes", aunque no en el mismo sentido que las tarjetas inteligentes; en este caso se refiere a que todos los componentes del interfaz están en el periférico, mientras que la tarjeta sólo incluye el puente (el equivalente al chip de interfaz en otros casos). Otra característica de este bus es que permite conectar periféricos en cadena; cada dispositivo SCSI incluye una entrada y una versiones; en PCs, las tarjetas SCSI son interfaces entre el bus ISA y el SCSI; también las hay de serie en las estaciones de trabajo, en los Mac y en los Amiga., e incluso hay versiones más rápidas; SCSI-2, SCSI UltraWide y SCSI3, entre otras. NuBus: es un bus habitual en los Macs. Tiene versiones a 16 y 32 bits y admite tarjetas bus master. PDS: Mac del bus local en el PC y hay una versión diferente para cada Mac: 020, 030, 040, etcétera. Las patillas de este bus van conectadas directamente a las patillas del microprocesador; por tanto, son diferentes para cada procesador. Otros buses: S-bus es el de los ordenadores compatibles SPARCstation. Es un bus de 32 bits bastante simple, que permite construir tarjetas baratas. M-bus es una nueva especificación de Sun, que hace énfasis en tarjetas pequeñas y dispositivos y su velocidad suele ser de 80MBps. Por lo demás, es parecido a los buses locales, por ejemplo al vmebus (Silicon Graphics, utilizado principalmente en instrumentos científicos) o al TurboChannel (frecuente en estaciones de trabajo DECstation). Figura 14. Distintos puertos de . Buses serie: entre los más antiguos y pioneros en este campo se puede mencionar al Access.bus y el FireWire. Estos buses dieron lugar a los últimos adelantos de la tecnología, como plug'n'play, hot-swapping, permitiendo conectar cientos de periféricos en serie, y a velocidades de 125 KBps (Access.bus) o de hasta 20 MBps (FireWire), comparable en este último caso a las velocidades frecuentes de los buses actuales. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 17 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Memoria caché Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza como puente entre el microprocesador y la memoria principal o RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando así el rendimiento del ordenador. Se empezó a implantar en la época del 386 pero no fue de uso general sino hasta la llegada de los 486. Su tamaño ha sido siempre relativamente reducido, tanto por cuestiones de diseño como por su alto precio, consecuencia directa de su gran velocidad (cabe recordar que son SRAM). El precio elevado hizo que incluso se llegara a vender una cantidad considerable de placas base con cachés falsas. Figura 15. Formato de las antiguas memorias cache. También se la conoce como caché externa, secundaria o de segundo nivel (L2, level 2), para diferenciarla de la caché interna o de primer nivel que llevan todos los microprocesadores desde el 486 (excepto el 486SX y los primeros Celeron). Conectores externos Son los conectores para periféricos externos, tales como el teclado, el ratón, la impresora. En las ATX los conectores están agrupados en torno al del teclado y soldados a la placa base. Los siguientes son los principales: Figura 16. Principales conectores externos de una placa madre. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 18 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Nombre Figura Descripción Puerto de juegos Es también el puerto para joystick o teclado midi. Su tamaño algo mayor que el del puerto serie estrecho; mide unos 25mm y tiene 15 pines agrupados en 2 hileras. Puerto VGA Permite la conexión del monitor o proyector. Lo normal es que esté integrado en la placa base. Se describe brevemente para evitar confusiones: mide unos 17mm y tiene 15 pines agrupados en 3 hileras. USB Es el puerto más utilizado hoy en día y permitió estandarizar la conexión de periféricos, como mouse, teclados, joysticks, escáneres, etc, desplazando al resto de los puertos. Teclado Existen teclados para clavija DIN ancha (ya no en uso), o bien mini-DIN en placas ATX. Puerto paralelo (LPT1) Es un conector hembra de unos 38mm, con 25 pines agrupados en 2 hileras. En los pocos casos en los que existe más de uno, el segundo es llamado LPT2. Puertos serie (COM ó RS232) Mide unos 17mm, con 9 pines (habitualmente COM1) y antes existía otro ancho de unos 38mm, con 25 pines (generalmente COM2), similar al paralelo pero macho, es decir, con los pines hacia afuera. Internamente son iguales, sólo cambia el conector exterior; en las placas ATX actuales no se suelen encontrar ninguno de los dos aunque se siguen utilizando. Puerto para ratón PS/2 En realidad, es un conector mini-DIN como el de teclado; su nombre proviene del uso en los ordenadores PS/2 de IBM. Conectores internos Figura 17. Conectores internos IDE y Floppy. Bajo esta denominación se engloba a los conectores de dispositivos internos, tales como la disquetera, el disco duro, el CD-ROM, el altavoz interno e incluso los puertos serie, paralelo, etcétera. En las antiguas placas base, el soporte para estos elementos se realizaba mediante una tarjeta auxiliar, llamada de Input/Output o simplemente de I/O, como la de la siguiente foto. Ya desde la época de los 486 se hizo común integrar los chips controladores de estos dispositivos en la placa base. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 19 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 18. Conectores internos en viejas placas de expansión. Siguiendo la foto de izquierda a derecha, el primer conector es el correspondiente a la disquetera, que tiene 34 pines y equivale al de menor tamaño de la foto anterior; el siguiente es el de disco duro, que en las placas actuales es doble (uno para cada canal IDE), tiene 40 pines (a veces sólo 39, ya que el pin 20 carece de utilidad) y equivale a uno cualquiera de los otros dos que aparecen en la primera foto. En el sistema IDE el controlador del dispositivo se encuentra integrado en su electrónica. Las diversas versiones de sistemas ATA son: Paralell ATA (algunos estan utilizando la sigla PATA); ATA-1; ATA-2 (que soporta transferencias rápidas en bloque y multiword DMA); ATA-3 (que es el ATA2 revisado); ATA-4 (conocido como Ultra-DMA o ATA-33, que soporta transferencias en 33 MBps); ATA-5 o Ultra ATA/66 (originalmente propuesta por Quantum para transferencias en 66 MBps); ATA-6 o Ultra ATA/100 (soporte para velocidades de 100MBps) y ATA-7 o Ultra ATA/133 (soporte para velocidades de 133MBps). También puede mencionarse la Serial ATA, conocida por algunos como SATA, que es la remodelación de ATA con nuevos conectores de alimentación y datos, con diferentes cables y distinta tensión energética, entre otras modificaciones. Si las controladoras IDE se encuentran presentes, ya que actualmente están en vías de extinción, están incluidas en la placa base y normalmente tienen dos conectorespara dos dispositivos cada uno. De los dos discos duros que poseen, uno tiene que estar como esclavo y el otro como maestro para que la controladora sepa a/de qué dispositivo mandar/recibir los datos. Dicha configuración se realiza mediante jumpers, los cuales definen la forma en que puede estar configurado un disco duro. Un disco duro suele estar configurado de una de estas tres formas: - este caso, si hay otro dispositivo debe funcionar como esclavo. - - esclavo en función de su posición en el cable. Si hay otro dispositivo, también debe estar configurado como cable select. En cambio, si el dispositivo es el único en el cable debe estar situado en la posición de maestro. Para distinguir los conectores, en particular el del primer bus IDE (Ide 1), se utilizan colores distintos. El inconveniente de este diseño (dos dispositivos a un bus, es decir con el mismo conector IDE) es que mientras se accede a uno, el otro no se puede usar. Este inconveniente está resuelto en S-ATA y en SCSI, que pueden utilizar dos dispositivos por canal. Los discos IDE fueron mucho más usados que los SCSI debido a su bajo precio. El menor rendimiento de los primeros hizo que los SCSI fueran los que se utilizaran en servidores. En estos últimos, el Ultra-DMA cumple la función del Bus Mastering, con lo que se reduce la carga de la CPU y aumenta la velocidad; en tanto, el Serial ATA permite que cada disco duro trabaje sin interferir a los demás. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 20 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Aunque SCSI es superior, se ha comenzado a considerar la alternativa S-ATA para sistemas informáticos de gama alta ya que su rendimiento no es tanto menor y su diferencia de precio resulta muy ventajosa. Conector Serial ATA o S-ATA es una interfaz para discos que sustituye a la tradicional Parallel ATA -o P-ATA-, que es un estándar también conocido como IDE o ATA). El S-ATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varios discos, mayor longitud del decir, con la computadora encendida). Mientras que la especificación SATA1 llega como máximo a unos 1.5 Gbit/s, SATA2 incrementa el límite a 3 Gbit/s (nótese que se habla de bits y no de Bytes y que, dado que esta interfaz usa un bit de inicio y otro de final por Byte, el resultado es de 150 y 300 MBytes/s, respectivamente). Actualmente esta es una interfaz ampliamente aceptada y estandarizada en las placas base de PC. Figura 19. Conector SATA. Conexión para el disco flexible Figura 20. Conexión para disco flexible. La línea roja siempre indica el Pin 1 INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 21 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Conector IDE Figura 21. Conector para discos y lectoras. En esta clase de conectores resulta de vital importancia conocer la posición del pin Nº 1 que será indicada con el número 1 o con una flecha y que corresponderá al extremo del cable marcado por una línea roja. Por último, el altavoz interno (o speaker), los leds (diodos de luz para el disco duro), el indicador de encendido y los interruptores de reseteo o stand-by se conectan mediante finos cables de colores a una serie de jumpers, cuya posición y características de voltaje vendrán indicadas en el manual de la placa y/o en el serigrafiado de la misma. Figura 22. Jumpers. Conector eléctrico Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación proporcionada por la fuente. Figura 23. Conector de alimentación. Las placas Baby-AT tenían dos conectores y se hallaban uno junto al otro. En cambio, las ATX y todos los factores de forma basados en ella han sido diseñadas con un solo conector. Cuando un equipo contaba con conectores Baby-AT, éstos debían disponerse de , quedaran en el centro. El conector ATX ha incorporado formas rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines, de tal forma que es imposible equivocar su orientación. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 22 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Otra de las ventajas que introdujeron las fuentes ATX fue el apagado del sistema por software; es decir, estas fuentes permitían "Apagar el sistema" con sólo pulsar esa opción en Windows. Pila La pila del ordenador tiene la función de conservar los parámetros de la BIOS cuando el ordenador está apagado. Sin ella, cada vez que se encendiera un equipo deberían introducirse las características del disco duro, del chipset, la fecha y la hora. Como todas las baterías, con el paso de los años pierde capacidad y llega un momento en que hay que cambiarla. Para ello, antes de sacar la pila es menester tomar nota de todos los parámetros de la BIOS ya que se deberán reescribir luego.1 Elementos integrados variados En las placas base modernas es muy frecuente que ciertos componentes se incluyan en la propia placa base, en vez de ser presentados en forma de tarjetas de expansión. En este sentido, las controladoras de dispositivos, la tarjeta de sonido, la controladora de vídeo, entre otros, son los componentes los más comunes. Sobre la conveniencia o no de que las placas base tengan un alto grado de integración de componentes, hay opiniones para todos los gustos. Indudablemente, son más baratas y es más cómodo utilizarlas ya que el interior del gabinete está limpio de cables y tarjetas. Sin embargo, no siempre son componentes de alta gama (sobre todo en tarjetas de sonido y vídeo); además, cualquier fallo importante en la placa tiene el riesgo de dejar al ordenador prácticamente sin nada que pueda aprovecharse. 3. Placa madre, su instalación Tanto si se piensa instalar un equipo ordenador o PC desde cero como si quiere instalar una placa de sonido o un nuevo disco duro, es conveniente tener en cuenta ciertas precauciones y formas de actuar, de modo de evitar que el ahorro de algunos pesos en mano de obra acabe en un mayor gasto en una placa nueva o microprocesador. Además, se supone que a partir de su conocimiento, el alumno podrá realizar estas tareas sin grandes complicaciones. Material necesario Ante todo, se necesitará: - un destornillador de punta de estrella o cruz (también llamados Philips), de tamaño medio o grande, para los tornillos de la carcasa y los que sujetan las tarjetas de expansión; - destornilladores planos en varios tamaños, desde medio hasta alguno pequeño, de no más de 2 a 3 mm de ancho (de los llamados "de relojería"); - pinzas para manejar los jumpers y llegar a lugares de difícil acceso; - material de escritura (block de notas, bolígrafo). Así mismo, no vendrámal tener otras herramientas como un tester o multímetro, preferiblemente digital, para comprobar los voltajes y amperajes de la fuente de alimentación y demás periféricos. Eventualmente, según la tarea que a realizar, se 1 Es recomendable llevar la pila (usualmente es del tipo de botón grande) a una tienda de electrónica para solicitar una nueva que sea exactamente igual; las más comunes son las CR2032. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 23 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL deberá contar con otros elementos que pueden ser de utilidad pero aquí sólo se mencionan los principales. Consejos fundamentales - Trabaje cómodo, con tiempo y espacio suficientes. La prisa e incomodidad son malas consejeras; búsquese una mesa tranquila y amplia, y asegúrese de que nadie la necesite en varias horas (recuerde, ¡nunca se sabe!). Tenga todo a mano y no deje las cosas en equilibrios inestables. - La electricidad es peligrosa. Desconecte todos los cables de alimentación (el de la unidad central, el del monitor, el de la impresora y demás periféricos). - La electricidad estática es aún más peligrosa. ¿Recuerda la última vez que tuvo una sensación de circulación decorriente por su cuerpo al bajar de un vehículo? Pues para un ordenador habría sido como la silla eléctrica. No trabaje sobre elementos aislados, y descárguese de estática al empezar a trabajar y cada cierto tiempo. Para ello, se puede comprar una pulsera especial antiestática o hacer lo que suelen hacer todos: tocar el suelo, un radiador, una canilla, una estantería o mesa metálica y la carcasa del ordenador, más o menos en ese orden. - Trabaje con suficiente luz. Preferiblemente use luz natural, y tenga a mano una linterna o lámpara de escritorio para las zonas más recónditas. - No empiece a trabajar hasta tener todo claro. Es más, no compre nada hasta tenerlo clarísimo; así evitará darse cuenta en pleno trabajo que necesita esto o aquello, que es tan barato pero que no ahora no tiene; o que le falta espacio o que tiene una incompatibilidad, etcétera. - Anote todo lo que haga y los datos que obtenga. Por ejemplo, si va a cambiar un disco rígido, apunte cómo y a qué estaba conectado, cómo estaban los jumpers, cuál era su configuración en la BIOS. Es mejor que sobre información y no que falte. - No sea brusco con el material. Es mucho más frágil de lo que parece, o al menos debe actuar como si lo fuera. No fuerce el material, no lo golpee y no aplaste ningún condensador (esos cilindros con patitas) cuando introduzca tarjetas de expansión. Además, no haga excesiva presión sobre la placa base, la doblaría y rompería los circuitos (a veces sin ver dónde); si debe apretar más de lo normal, ponga un trozo de poliuretano en la parte de atrás para que apoye en él con suavidad. - Si no sabe qué está haciendo, no lo haga. Sea modesto: infórmese, lea el manual de nuevo, busque información en Internet, llame a un amigo o pregunte a un asesor informático. A la larga ganará tiempo y, sobre todo, no perderá dinero. Si no consigue aclararse no lo intente por las suyas, en el comercio de informática se lo instalarán, y no le cobrarán demasiado. Actualización de la motherboard Como se ha visto, la placa base es la columna vertebral del PC donde se conecta prácticamente la totalidad de sus componentes: microprocesador, memoria, tarjetas de expansión. Por ello, instalar una placa base es el paso más importante (y uno de los más complejos) a la hora de armar un ordenador. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 24 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Por otra parte, el elemento que más pronto se queda anticuado en los PCs es el microprocesador. En un mundo ideal, se supone que si esto pasara bastaría con quitarlo y poner uno más potente; sin embargo, en la vida real raras veces podemos hacerlo por diversas causas: cambios de voltaje, incompatibilidades de zócalo o de BIOS, entre otras. En tales casos, no queda más remedio que cambiar toda la placa base. Por supuesto, instalar una placa base es una operación delicada en la que se ponen en juego múltiples conocimientos; por ello, la información es algo compleja y, en general, es para entendidos en la materia. Pasos previos A continuación, se considerarán los pasos previos a seguir si se pretende cambiar una placa base por otra. - busque un sitio despejado (una mesa grande servirá) donde pueda extender todo lo que necesite y tenerlo al alcance de la mano. Las diversas operaciones llevarán una hora, si todo va bien, así que téngalo en cuenta; - desconecte toda alimentación eléctrica, así como el monitor y demás periféricos externos; - descárguese de electricidad estática antes de empezar; - compruebe que tiene toda la información necesaria de su ordenador: memoria, disco duro, etc. Si va a cambiar una placa por otra, apunte todos los datos de la BIOS (Tabla Setup). Procedimientos - Verifique el formato de la caja actual de su ordenador. Hoy en día, prácticamente todas las placas base son de formato ATX. El siguiente es un esquema de una placa ATX típica; las posiciones del conector del teclado, las ranuras de expansión y el microprocesador son fijas, no así las de la memoria y los conectores para discos, que pueden variar ligeramente según cada caso. Figura 24. Distribución típica de una placa madre. - Abra el gabinete y desconecte todas las tarjetas de expansión (tarjeta de vídeo y de sonido, por ejemplo). Para ello, saque el tornillo que las une a la caja en su extremo y tire con cuidado hacia fuera; procure no doblar ningún condensador sobre dichas tarjetas. Sáquelas tirando de sus bordes y de la placa de metal del extremo, o bien sujetándolas en zonas libres de componentes electrónicos. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 25 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 25. Desconectando placas de expansión. Desconecte y/o desmonte todo lo que le impida el acceso a la placa, además de los conectores que vayan a la misma, como el de alimentación. - Anote dónde estaba conectada cada cosa y de qué forma, y ordene todo lo que va sacando (típicamente algunos cables y quizá el disco duro o el CD- ROM). - Con la placa base desconectada de todo, observe si la caja permite separar el panel sobre el que va atornillada; si es así, sáquelo. Hecho esto (o también si no se puede separar), desatornille la placa de dicho panel. Seguidamente, suelte los separadores de plástico que en algunas cajas completan el amarre de la placa al panel. Si se resisten, pruebe a usar unas pinzas o a cortarlos con mucho cuidado (en cuyo caso necesitará más para la nueva placa). - Veamos ahora la parte física de la instalación de la placa base: Tras seguir los consejos referentes a la electricidad, luz, etcétera, Instale varios tornillos de anclaje en el panel de la caja; bastará con tres o cuatro de estos tornillos (generalmente de perfil hexagonal). Hágalos coincidir con los agujeros de la placa base y asegúrelos con cierta fuerza, empleando una llave inglesa o alicates si es preciso. Figura 26. Panel I/O. - Instale en la caja la chapa que protege los conectores externos de la placa base. Normalmente la caja y/o la placa base incluirán una o varias chapitas, llamadas paneles I/O, para diversos diseños de conectores: con o sin vídeo integrado, con o sin sonido integrado y demás variantes. En muchos casos, algunas zonas de chapa estarán pre-perforadas y se deberán retirar para alojar los conectores. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 26 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - Deje por ahora la caja; tome la placa e instale el microprocesador y la memoria RAM en sus zócalos correspondientes. No olvide el ventilador del microprocesador. - Configure todos los jumpers, de ser necesario; tanto los que afectan al micro (velocidad, multiplicador, modelo...) como cualquier otro que deba configurar, según el manual de la placa. Afortunadamente, en la actualidad muchísimas placas son jumperless (es decir, autoconfiguran el micro sin jumpers, e incluso sin intervención del usuario), pero lea atentamente el manual por si no fuera el caso. - A continuación, atornille la placa base al panel de la caja, normalmente empleando tornillos con cabeza "de estrella" o "Philips". Si dispone de ellos, procure instalar los separadores de plástico, además de emplear arandelas de cartón o plástico como aislamiento y protección en los tres o cuatro tornillos de anclaje. - No se exceda al ajustar estos tornillos; el material de la placa es mucho más frágil de lo que parece. Sólo se trata de que la placa no se suelte ni vibre, no de atravesarla. - Conecte todos los cables y las tarjetas de expansión. Preste especial atención al conector de alimentación: en las antiguas placas Baby-AT está dividido en dos piezas, de manera que los cables negros deben quedar enfrentados en el centro. En las modernas placas ATX la posición del único conector viene dada por la forma de sus contactos. Figura 27. Antiguo conector de alimentación dividido en dos.- Alinee la franja roja de los cables de disquete y disco duro con el pin número 1 del correspondiente conector, cuya posición vendrá indicada por un pequeño "1" y/o una flecha serigrafiados en la placa base. Haga todo esto con el manual de la placa a la vista y siguiendo sus indicaciones al pie de la letra. Figura 28. Cable IDE. - No olvide conectar los cables para conexión de la fuente ATX, reset, leds de encendido y disco duro, etcétera, así como la pantalla indicadora, si existe, además del conector del altavoz interno o speaker. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 27 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL Figura 29. Indicación del pin 1. Figura 30. Cables de alimentación, leds, botones, parlante interno, etc. - Sin cerrar el gabinete, compruebe todo de nuevo, conecte la alimentación y el monitor y encienda el ordenador. Preste atención a posibles pitidos extraños (seguidos, a saltos, por ejemplo), así como a la luz del disco duro y de la disquetera, a la pantalla del monitor, viendo si aparecen los típicos mensajes de la BIOS o bien si permanece negra. Observe además si gira el ventilador del micro. - Si todo fue bien en el primer intento, cierre el gabinete y lea el apartado dedicado a los ajustes de la BIOS y demás. Problemas Errare humanum est... y a veces ni siquiera es culpa del humano implicado. Aquí va una batería de posibles problemas, que desafortunadamente no puede contemplar todos los posibles: El ordenador no hace nada Ante todo, no se ponga nervioso. Verifique: - ¿Lo ha conectado? ¿También el monitor y la tarjeta gráfica? - ¿Conectó la alimentación a la placa? ¿Lo hizo correctamente? - ¿Puso el micro en la posición correcta? - ¿Y la memoria también está bien? ¿Es del tipo, modelo y velocidad correctos? ¿Está correctamente ubicada? - Pruebe borrar el contenido de la memoria CMOS de la BIOS mediante el jumper correspondiente (consulte el manual para saber cuál es). - ¿No será que la memoria o el micro no pueden usarse en su placa? Vuelva a informarse. - Pruebe con otras memorias o micros. El ordenador emite pitidos o sonidos - Lea los mensajes de la pantalla. Si le indican problemas de conexiones (falta de teclado, disco u otros elementos), revíselas, siempre con el ordenador apagado. - Si no hay mensajes, mire el recuento de memoria (el del test y el de la BIOS, si es que puede llegar a ella). Reinicie el equipo si fuera necesario. INSTALACIÓN Y MANTENIMIENTO DE PC UNIDAD Nº 2 PLACA MADRE 28 TECNICATURA EN INFORMÁTICA DE GESTIÓN -UNL - Puede ser una incompatibilidad con algún elemento o dispositivo (memoria, micro, tarjetas de expansión). Desconecte las tarjetas innecesarias y pruebe de nuevo. Pruebe también con otras memorias o micros. Fallos de memoria - Revise si la memoria está conectada correctamente. - Revise en el manual para saber si está conectada donde debe y de la forma que debe (no todos los zócalos son iguales). - ¿Es del tipo y velocidad adecuados? Algunas placas con chipset sólo admiten determinados tamaños y densidades de chips de memoria... - Intercambie los módulos entre sí. Cámbielos de sitio. Pruebe sólo con unos pocos, luego con los demás, luego todos. - Pruebe con otras memorias. Si todo está bien, su sistema operativo podrá encontrarse con ciertos problemas al momento de cargar, que surgen de la detección de los dispositivos. Para solucionarlos, usted deberá disponer del CD de su motherboard con los archivos INF; de ese modo podrá instalar la placa pasando por los diferentes controladores que la misma posea. Importante Recuerde que si no se encuentra preparado para realizar este tipo de actividad NO DEBE HACERLA. Siempre existe una cuota de riesgo de dañar o perder el equipo.
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