ESTRUCTURA BOARD

HAROLD S. GONZALEZ

SENA

2013

LA TABLA DE CONTENIDO

• a. Concepto de Arquitectura de la PC• b. Concepto de placa madre• c. Tipos de Board• d. Concepto, importancia, y tipos de Cooler.• e. Concepto, importancia, y tipos de disipadores• f. Concepto, y función delos bancos de memoria; Zócalo de CPU, ISA, PCI, • AGP, y PCIe: definiendo al final cuales son las más usadas en la actualidad.• g. Concepto de Chipset• h. Concepto y función del microprocesador.• i. Concepto y funciones del Puente norte y puente sur• j. Concepto de BIOS; y explica la doble función técnica que cumple la BIOS, de • igual forma concluyas ¿Qué cierto es sobre las computadoras que llegan el • año entrante no funcionaran con BIOS, porque razón?• k. Concepto y función de la memoria ROM• l. Concepto y función del BUS; indica la diferencia entre bus de datos, • dirección, expansión, control, y sistema.• m. Concepto, importancia al momento de adquisición, y tipos de gabinete o • case.

a) ARQUITERTURA DE LA PC

• El estudio de la estructura, funcionamiento y diseño de computadores. Esto incluye, sobre todo a aspectos de hardware.

• Descripción de la construcción y distribución física de los componentes de la computadora.

b) PLACA BASE

• circuito impreso al cual se conectan todos los componentes del ordenador, encargándose de que dichos componentes interactúen entre sí para el correcto funcionamiento del ordenador.

MOTHERBOARD

c) TIPOS DE BOARD

• Entre los distintos tipos de placas base cabe destacar dos grandes grupos: formatos propietarios y formatos estándar. En los primeros las especificaciones del formato no son públicas y cada fabricante realiza la placa de forma distinta intentando adaptarse al formato lo mejor posible, lo cual da como resultados problemas de compatibilidad entre placas del mismo formato pero de diferentes fabricantes (problemas para encontrar componentes nuevos para la placa, tener que cambiar el chasis o la fuente al actualizar a una placa del mismo tipo pero con mejores prestaciones, etc..). En el caso de los formatos estándar, las especificaciones de dicho formato son públicas, lo que favorece una mayor adaptación y expansión del formato, así como compatibilidad entre placas de distintos fabricantes.

• En el primer grupo cabe destacar formatos como LPX (aunque parte de sus especificaciones son públicas) o miniITX,y en el segundo, y con mucha más popularidad, ATX o BTX.

AT

• Es igual al diseño de la tarjeta madre IBM AT original. Son tarjetas de hasta 12 pulgadas de ancho y 13.8 pulgadas de largo o profundidad. El conector del teclado y los conectores de ranuras deben apegarse a requerimientos específicos de ubicación para ajustarse a las aperturas del gabinete.

BABY AT• Es una versión mas pequeña de los AT, generalmente de

9 pulgadas de ancho y 10 pulgadas de alto, que apareció en 1989. En este tipo de tarjeta si se quiere quitar el microprocesador es necesario quitar algunas tarjetas, otro de los inconvenientes que posee es que para enfriar el microprocesador se necesita un ventilador en el microprocesador. Otra diferencia es que incluye un conector para voltajes de solo 12v y 5v. Algunos diseños baby AT permiten instalar tarjetas madre AT o ATX. No todos los AT y los Baby AT usan el estándar del conector DIN de 5 pines para el teclado. Este es el formato mas popular y que se encuentra en la mayoría de computadoras ya que es muy flexible.

LPX

• Fue muy utilizado y es una variante especializada de un baby AT con bajo perfil, desarrollado por Western Digital para computadoras de escritorio que no ocupen mucho espacio. Se encuentra en computadores Compaq, Hewlett Packard, Digital, Packard bell, en computadoras con caja de escritorio delgado. Se caracteriza porque las tarjetas de expansión están montadas en un conector llamado riser card en el centro de la tarjeta, lo que evita el flujo de aire y por lo tanto requiere mayor ventilación, no pueden tener más de dos o tres slots de expansión por ser tarjetas de carcasa estrecha, lo que hace difícil quitar la tarjeta madre y que se requiera en ocasiones comprar repuestos sólo del fabricante.

NLX

• Es el más reciente desarrollo en la tecnología de tarjetas madre de escritorio y podría convertirse en el factor de forma de elección en el futuro cercano. Se trata de un factor de forma de factor bajo, similar en apariencia al LPX, pero con varias mejoras diseñadas para permitir una integración total de las ultimas tecnologías. Mientras que la principal limitante de las tarjetas LPX comprenden la incapacidad de manejar el tamaño físico de los nuevos procesadores, así como sus características térmicas más elevadas, el factor de forma NLX se diseño específicamente para abordar estos problemas. Tiene un conector tipo Riser en el lateral de la Placa Base donde se conecta una tarjeta con los slots de expansión. De esta forma las tarjetas quedan paralelas a la Placa Base. Esta diseñado para facilitar el mantenimiento típicamente de 8.8 por 13 pulgadas.

ATX

• Aparece en 1996 es una reciente evolución en lo que a tarjetas madre se refiere. Su tamaño es generalmente 12 pulgadas de ancho y 9.6 pulgadas de alto, esto permite colocar 1 slot AGP, 2 PCI, 1 PCI o ISA y 3 slots ISA, también existe la versión mini-ATX que tiene un tamaño de pulgadas por 9.6 de largo lo que permite colocar 1 slot AGP, 2 PCI, 1 PCI o ISA. Debido a que una ATX es esencialmente una baby AT girada 90 grados, este giro permite actualizar fácilmente el microprocesador, sin tener que quitar ninguna tarjeta, el ventilador de la fuente de alimentación queda cerca del microprocesador y permite un mejor enfriamiento. Entre sus características principales se puede mencionar.

MICRO ATX

• Este factor de forma fue desarrollado por la corporación de Inter en el 1997. Las tarjetas del sistema micro ATX poseen un tamaño reducido (9.6 pul x 9.6 pulg) en comparación con las ATX tradicionales. Estas tarjetas del sistema pueden sustituirse por una ATX antigua puesto que son 100% compatibles. Representa un estándar para las tarjetas del sistema. Esta dirigida para el mercado de mediano a bajo.

d) COOLER

• Concepto

• Ventilador que se utiliza en los gabinetes de computadoras y otros dispositivos electrónicos para refrigerarlos. Por lo general el aire caliente es sacado desde el interior del dispositivo con los coolers.

IMPORTANCIA DE LOS COOLER

• Para que el calor producido en exceso en el interior de la computadora no queme o perjudique el funcionamiento de los componentes, es necesario tener un resfriamiento. Pero, cooler sirve para eliminar el calor generado por el trabajo de los componentes de la computadora y dejarlos más “confortables” para rendir más.

TIPOS DE COOLER

• De la misma forma que los componentes de las computadoras evolucionan, la evolución de los coolers es necesaria para acompañar el aumento de la temperatura interna de las máquinas. Hay básicamente tres tipos de coolers, uno para cada necesidad.

AIR-COOLER

• Air-Cooler es el tipo de cooler más común y el más utilizado, pues es el más barato. Ayuda en el cambio de calor por medio de un ventilador y un pedazo de aluminio o cobre localizado sobre el procesador.

WATER COOLER

• El segundo sistema de refrigeración más utilizado es Water Cooler. Si lo comparamos con Air-Cooler es mucho más eficiente, pues utiliza agua como refrigerador, de esta forma retiene el calor más fácilmente que el aire, refrigerando más rápidamente.

COOLER HEATPIPE

• Cooler Heatpipe trabaja con la misma lógica, o sea, utiliza un fluido refrigerador para resfriar tu PC.

De esta forma, el fluido entra en ebullición, en donde la temperatura de la computadora es mayor y evapora. En seguida es refrigerada, condensa y vuelve para la extremidad que está cerca del procesador, recalienta e inicia un nuevo ciclo.

e) DISIPADORES

• CONCEPTO

• Un disipador es un instrumento que se utiliza para bajar la temperatura de algunos componentes electrónicos.

IMPORTANCIA DE DISIPADORES

• Sin lugar a dudas, uno de los aspectos fundamentales para el correcto funcionamiento de la PC reside en una refrigeración eficaz de cada uno de sus componentes, ya que de esta manera el equipo no generará una sobrecarga de calor que muchas veces puede llegar a dañar al hardware.

TIPOS DE DISIPADORES

• Disipador hibrido

El disipador híbrido jet impactante/microcanales propuesto está originalmente orientado a todas las aplicaciones donde es necesaria la extracción de altas densidades de flujo térmico con unos requerimientos de control de la distribución de temperatura del objeto enfriado y de compacidad elevados.

Disipación de stock o de fabrica• Esta es la disipación que trae de fabrica cualquier

Procesador actual (salvo las versiones OEM,que no traen nada, solo el puro Micro) es la mas sencilla de instalar ya que no necesita ninguna preparación o conocimiento de nada en especifico, solo basta con ver el manual de instalación del procesador para instalarlo y ya. Sus temperaturas pues no son muy buenas que digamos, ya que solo cumplen con lo recomendado por el mismo fabricante. Así que no son nada del otro mundo. Típico Disipador de Intel en Socket 775Tipico Disipador Amd Socket Am2.

Disipación medio avanzada

En esta categoría entran los disipadores de mejor rendimiento, su instalación ya necesita un poco más de conocimiento, desde el tipo de socket y montaje hasta la forma de poner los abanicos para lograr un mejor flujo de aire.

Aquí se encuentran los disipadores por aire en dos tipos. FanLess y Activos.

Disipación avanzadaEn esta disipación entraría el sistema de enfriamiento por agua, este método requiere un conocimiento avanzado, y es el más usado con ganas de llevar mas allá de lo que un disipador de aire lograría, se necesita un poco mas de conocimiento de sus partes para lograr resultados favorables, en muchos casos excelentes, el conocimiento es específicamente en las partes del mismo.

Disipación extrema

Son métodos casi siempre para BenchMarks o mejor dicho, para realizar OCs extremos y rompimiento de records o tiempos. Hay desde las células Peltiers. Pasando por el Drice y el Ln2.La Célula Peltier es básicamente una pequeña placa de semiconductores que al ser atravesados por corriente, transmiten el calor de una parte del semiconductor a la otra.

f) Bancos de memorias

• formado por uno o varios "chips" que forman la RAM, ésta es una de las dos partes que componen la memoria principal. Los PC actuales contienen una serie de zócalos donde se insertan los denominados módulos SIMM (Single Inline Memory Module) formados estos a su vez por varios "chips"; esta construcción modular permite añadir más módulos, y por tanto más memoria, cuando resulta necesario de una forma muy sencilla; eso si, respetando unas reglas de colocación en cuanto a su número y tamaño.

Banco de memoria SIMM

• Este tipo ya salió del mercado.

• Características

• maneja una sola división a nivel interno

• maneja de 30 a 72 contactos

• capacidad de 2,4,6,8,16 Mb

Bancos de memoria DIMM

• Este es un banco un poco mas grande que el SIMM y Permite direccional con 64 bits frente a los 32 que permitía la SIMM.

características

• maneja dos divisiones a nivel interno

• maneja 168 contactos y 13 cm

• capacidad de 32,64,128,256,512 Mb

• la velocidad de trabajo es de 66,100, 133 MHz

Bancos de memoria DDR1

• Es un tipo de banco mas avanzado que el DIMMcaracterísticas

• maneja una sola división a nivel interno

• maneja 168 contactos

• capacidad de 256,512,102 Mb

Banco de memoria RIMM

• Este banco de memoria que hace un año salió al mercado pero por su bajo rendimiento en el bus del sistema ya salió de el.

características

• maneja dos divisiones a nivel interno

• maneja 168 contactos

• capacidad de 256,512,1024 Mb

Banco de memoria DDR2

• Este banco de memoria remplazo al DDR1 por su avanzada capacidad

característicasmaneja una división a nivel interno

• maneja 168 contactos

• capacidad de 256,512,1024 Mb

Zócalo de cpu

• Es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado. En los equipos de arquitectura propietaria, los integrados se añaden sobre la placa base soldándolo, como sucede en las videoconsolas.

función

• El zócalo va soldado sobre la placa base de manera que tiene conexión eléctrica con los circuitos del circuito impreso. El procesador se monta de acuerdo a unos puntos de guía (borde de plástico, indicadores gráficos, pines o agujeros restantes) de manera que cada pin o contacto quede alineado con el respectivo punto del zócalo. Alrededor del área del zócalo, se definen espacios libres, se instalan elementos de sujeción y agujeros, que permiten la instalación de dispositivos de disipación de calor, de manera que el procesador quede entre el zócalo y esos disipadores.

Ranuras ISA

• Una ranura de expansión, bus de expansión ó "Slot" es un elemento que permite introducir dentro de si, otros dispositivos llamados tarjetas de expansión (son tarjetas que se introducen en la ranura de expansión y dan mas prestaciones al equipo de cómputo).

• ISA proviene de las siglas de ("Industry Standard Architecture") ó arquitectura estándar de la industria, también llamada en un inicio como bus AT ("Advanced Tecnology"), esto es, tecnología avanzada. Este tipo de ranura se comercializa en 1980 y hay 2 versiones, una de 8 bits y 16 bits.

Ranura isa 8 y 16

• Las tarjetas diseñadas para la ranura ISA principalmente eran tarjetas controladoras, tarjetas de audio, tarjetas de video, tarjetas de expansión de puertos y tarjetas de red entre otras.

Ranuras PCI

• PCI proviene de las siglas de ("PeripheralComponents Interconect") ó componentes periféricos interconectados. Este tipo de ranura fue desarrollado por Intel y lanzado al mercado en 1993, se comercializa con una capacidad de datos de 32 bits y 64 bits para el microprocesador Intel® Pentium.

PCI

• Consta básicamente de una pieza ranurada, dónde se encuentran pequeños conectores; está se encuentra soldada en la parte superior de la tarjeta principal ("Motherboard"), cuenta con 47 terminales.

• En esta ranura se conectan tarjetas controladoras, de audio, video de expiación de puertos y tarjetas de red.

Ranuras AGP

• AGP significa primeramente Advanced Graphic Port, o puerto para gráficos avanzados o de ultima generación, este tipo de ranuras o slots, están únicamente disponibles en las tarjetas madres ATX o mas modernas, normalmente de color café, fueron diseñados con el fin de explotar el potencial de las PC en el mercado de los videojuegos de ultima generación 3D(entre 98 y 2003), tecnología desarrollada únicamente para video, actualmente desplazado por la tecnología de PCI Express.

Ranura PCI-E

• PCI-E proviene de las siglas de ("PeripheralComponents Interconect-Express") ó componentes periféricos interconectados en modo inmediato. Este tipo de ranura fue desarrollado por Intel® y lanzado al mercado en 2004, con una forma de transmisión de tipo serial (mientras el PCI lo hace de forma paralela).

• Las tarjetas diseñadas para la ranura PCI-E son: tarjetas aceleradoras de gráficos y algunas tarjetas de red.

Mas Usados Actualmente

• la ranura pci-e es la usada en la actualidad por las gpu, anteriormente fueron las agp, slot en desuso...por el tamaño, son comúnmente x16, ya que de ser menores son agp, y ya es muy viejo. Y hablando de rams actualmente se usa la DDR3 se usan estas ranuras ya que las rams tiene mas capacidad hasta de 32gbs y hablando de zócalos el LGA 775 está diseñado como un reemplazo al zócalo 478 (mPGA478) utilizado por Intel para dar soporte a los primeros microprocesadores Intel Pentium 4. Tiene 775 superficies conductoras LGA incorporadas en el socket que hacen contacto directamente con los padschapados en oro del microprocesador.

g) Chipset

• Un Chipset es el nombre que se le da al conjunto de chips (o circuitos integrados) utilizado en la placa madre y cuya función es realizar diversas funciones de hardware, como control de los Bus (PCI, AGP y el antiguo ISA), control y acceso a la memoria, control de la interfaz I/O y USB, Timer, control de las señales de interrupción IRQ y DMA, entre otras.

Microprocesador

• Microchip más importante en una computadora, es considerado el cerebro de una computadora. Está constituido por millones de transistores integrados. Este dispositivo se ubica en un zócalo especial en la placa madre y dispone de un sistema de enfriamiento (generalmente un ventilador).

i) Puente Norte

• Es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (chipset) que constituye el corazón de la placa madre. Recibe este nombre por situarse en la parte superior de las placas madres con formato ATX y por lo tanto no es un término utilizado ante de la aparición de este formato el controlador del sistema gráfico.

Puente Sur

• También conocido como concentrador de controladores de entrada/salida, es un circuito integrado que se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la tarjeta madre. Este puente no está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del Puente norte. Al principio la típica interfaz entre el puente norte y el puente sur era un bus PCI, pero esto creaba un cuello de botella y por lo tanto la mayoría de los chipsets actuales usan algún otro método de comunicación entre ambos para mejor el rendimiento.

j) BIOS

• Concepto:• BIOS significa Sistema básico de entrada y salida. El BIOS es un

programa incorporado en su equipo que controla la comunicación entre todos los dispositivos de entrada y salida (tales como unidades de disco, pantallas, teclados, mouse, e impresoras). La configuración BIOS se almacena en un chip en la placa base.Las razones comunes para actualizar el BIOS incluyen:

.Actualización del sistema operativo

.Agregado de un nuevo hardware en un equipo antiguo

.El equipo tiene problemas al volver del modo hibernación/suspensión.

• función• La BIOS cumple un papel fundamental en el funcionamiento de nuestro PC, siendo el único

dispositivo que conoce realmente el hardware de nuestro ordenador y el que se encarga de su inicialización.El arranque del PC se realiza a través de la BIOS, cargándose un software de control en cada arranque, el cual se encarga de realizar un testeo del hardware del ordenador a fin de verificar y por fin cargar el SO en la memoria.Igualmente, existen unos archivos que configurarán el ordenador de acuerdo a ciertas peculiaridades, realizándose a través de los ficheros denominados CONFIG.SYS y AUTOEXEC.BAT.La existencia de estos archivos no es precisa para el arranque del PC, pudiendo éste arrancar normalmente sin ellos.Así pues, la BIOS arranca en dos fases:- Primero realiza un reconocimiento y testeo del hardware presente en el ordenador.- Posteriormente realiza el arranque del SO, para lo cual debe cargar en memoria ciertas rutinas a fin de comunicarse con los distintos dispositivos hardware.Códigos de error de la BIOSSi durante el proceso de testeo del hardware la BIOS detecta alguna anomalía, nos lo hará saber mediante un sistema de pitidos.Este código no está estandarizado y cada fabricante tiene sus normas.

Actualización de la BIOS

La BIOS es un circuito integrado que contiene un programa. Con el tiempo surgen nuevas funciones y se corrigen defectos por lo cual las firmas comerciales pueden sacar nuevas versiones a fin de actualizar nuestra BIOS.

Principales fabricantes de BIOS

Existen muy pocos fabricantes de BIOS,

- AWARD,- AMI (American Megatrends),- PHOENIX

¿Qué cierto es sobre las computadoras que llegan el año entrante no funcionaran con BIOS, porque razón?

• El estándar IBM PC BIOS que se ha utilizado durante años pronto será sustituido por UEFI, una nueva especificación diseñada para ser más flexible y permitir un booteo más rápido.

• La especificación original de EFI (Extensible Firmware Interface) fue desarrollada por Intel, pero ahora ha evolucionado hasta convertirse en una norma que se conoce como UEFI. Esta norma es respaldada por la Unified EFI Forum, una corporación (sin fines de lucro) responsable de la gestión y promoción de esta especificación con el apoyo de AMD, American Megatrends, Apple Computer, Dell, Hewlett Packard, IBM, Insyde, Intel, Lenovo, Microsoft y Phoenix Technologies.

• UEFI define una interfaz entre el firmware del hardware y el Sistema Operativo (similar a BIOS) con servicios de arranque y en tiempo de ejecución, que no se limitan a la arquitectura del procesador Intel x86. UEFI puede manejar arquitecturas de 32 bits (x86-32) o 64 bits (x86-64 e Itanium), esta última permite que las aplicaciones en el entorno de ejecución pre-boottengan acceso directo a los 64 bits de direccionamiento de memoria. Claro que no es la única solución, ya que existen alternativas como Open Firmware y Coreboot, típicamente utilizadas en computadoras que no corren chips basados en arquitecturas X86.

La Razón

• Con UEFI estamos consiguiendo un booteo más rápido, no es instantáneo todavía, pero es mucho mejor de lo que BIOS convencional puede manejar

k) Memoria ROM

• Es la memoria que se utiliza para almacenar los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos. La mayoría de los ordenadores tienen una cantidad pequeña de memoria ROM (algunos miles de bytes).

• La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque de la computadora. Es una memoria no volátil ya que al apagar la pc su contenido no se pierde. Esta memoria contiene 3 programas:

• El POST: POWER ON SELF TEST (SYSTEMA DE AUTOCHEQUEO DE LA PC CADA VEZ QUE LA PC ES ENCENDIDA)• EL BIOS: BASIC INPUT OUTPUT SYSTEM (RUTINAS NECESARIAS PARA EL FUNCIONAMIENTO DE LA PC)• EL SETUP: (NOS PERMITE CONFIGURAR LA PC POR MEDIO DE SOFTWARE)

l) Bus

• En arquitectura de computadores, el bus (o canal) es un sistema digital que transfiere datos entre los componentes de una computadora o entre computadoras. Está formado por cables o pistas en un circuito impreso, dispositivos como resistores y condensadores además de circuitos integrados.

Función

• La función del bus es la de permitir la conexión lógica entre distintos subsistemas de un sistema digital, enviando datos entre dispositivos de distintos órdenes: desde dentro de los mismos circuitos integrados, hasta equipos digitales completos que forman parte de supercomputadoras.

Bus De Datos

• Es el encargado de transmitir los caracteres en bits de informacion.

Bus De Dirección

• Es el encargado de direccionar los datos a su origen o destino.

Bus De Control

• Es el encargado de conducir las señales IRQ de solicitud de interrupción que hacen los dispositivos al microprocesador.

Bus De Expansión

• Se le llama al conjunto de líneas eléctricas y circuitos electrónicos de control encargados de conectar el bus del sistema de la tarjeta madre con los buses de dispositivos accesorios, tal como una tarjeta controladora de disco, una tarjeta de video y MODEM.

Bus De Sistema

• Serial el camino por el cual el microprocesador se comunica con los demás dispositivos del sistema.seria el "transporte de la información". hay muchos buses de control de direccionamiento y el bus frontal.

m) Importancia al momento de adquisición

• Adquisición: esta palabra quiere decir que se obtuvo algo puede ser un objeto o cualquier cosa con trabajo o esfuerzo que se pasa a tener algo.

• La importancia al momento de obtener un gabinete pues se tiene que tener en cuenta para que clase de computadora lo quiera usar si para una que lleve mucha información y procese muchos datos pues seria una gabinete lo bastante grande para poder tener un buen funcionamiento de la maquina.

Tipos de gabinete

• Gabinete de sobremesa:

• Actualmente estos gabinetes no son muy comerciales debido a las restricciones de espacio interno que tienen, en su lugar los gabinetes mini torre han tenido un mayor auge.

Gabinete mini torre

• Actualmente estos gabinetes son los mas comerciales y casi han sustituido del mercado a los gabinetes horizontales.

Gabinete de pantalla

• Actualmente estos gabinetes integrados compiten en el mercado contra los gabinetes mini torre.

Gabinete de torre

• Las empresas fabricantes de servidores verticales utilizan este tipo de estructuras, además también se utilizan para duplicadoras de discos ópticos.