Definición de placa base

Una placa base, también llamada tarjeta madre, es un circuito impreso al que se conectan todos los componentes de un ordenador. Entre la serie de circuitos integrados montados en él se encuentra el chipset, que es el centro de interconexión entre el ordenador y la memoria RAM, el bus de expansión, etc. Se presenta en una caja de chapa metálica y cuenta con un panel que permite la conexión de dispositivos externos, así como con otros muchos conectores y enchufes internos que facilitan la instalación de los componentes dentro de la caja. Las placas base, por su parte, contienen un software conocido comúnmente como BIOS que permite realizar funciones básicas como la comprobación de dispositivos, la gestión del teclado, la carga de sistemas de vídeo y operativos y la detección de dispositivos.

motherboard de pc
placa madre de pc

En resumen, los componentes típicos de una placa base son uno o varios conectores de alimentación, un zócalo de CPU, una ranura de RAM y un chipset. La placa base también se divide en un puente norte (que gestiona la conexión del ordenador, la RAM, la GPU, etc.) y un puente sur (que permite la conexión de periféricos y dispositivos de almacenamiento, como los discos duros).La mayoría de las placas base vendidas desde 2001 pueden dividirse en dos grupos: las destinadas a procesadores AMD y las destinadas a procesadores Intel. Los fabricantes más populares son Intel, MSI, Gigabyte Technology, ASrock, Asus, Foxconn y Biostar.

¿Qué es una placa base?

La placa base es posiblemente la parte más importante de un ordenador. Es el componente interno que determina qué tipo de arquitectura tendrá nuestro ordenador. Cada placa base está diseñada para albergar un componente específico o una familia de componentes de un tipo concreto, y también para soportar la velocidad y capacidad específicas que tienen esos componentes.

En la placa base se conectan todos o casi todos los componentes que forman parte del ordenador, también es el bus de comunicación entre estos componentes (CPU, RAM, tarjeta de vídeo) y los periféricos instalados en ellos (ratón, teclado, pantalla, etc.) encargados de crear. Su aspecto físico es el de un circuito electrónico de ciertas dimensiones, en el que se instalan una serie de elementos que, en conjunto, forman la estructura del ordenador, como chips, condensadores, conectores de componentes, líneas de alimentación, etc.

definición de placa base
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Formatos de placa base

Formato EATX

Es el factor de forma más grande disponible en el mercado. Las dimensiones son 305 x 330 mm. Estas placas suelen tener muchas ranuras para tarjetas de expansión y muchas opciones para instalar tarjetas gráficas en SLI o Crossfire. También hay hasta 8 ranuras disponibles para instalar memoria RAM.

Formato ATX de una placa base

Estas placas llevan en el mercado desde 1995 gracias a su implantación por parte de Intel. También son los más comunes que podemos encontrar. Las dimensiones son 305 x 244 mm, pero algunas tienen dimensiones ligeramente diferentes. Por supuesto, los agujeros para la colocación en el chasis deben estar exactamente en las posiciones estándar.

Este tipo de placa base se utiliza en casi todos los tipos de sistemas, oficinas y juegos. Esto es gracias a sus amplias posibilidades de expansión. Suelen tener siete ranuras de expansión y cuatro ranuras con RAM.

Placa madre Micro ATX

Las placas base de este formato tienen unas dimensiones de 244 x 244 mm, lo que supone un 25% menos que sus homólogas tradicionales. Como estas placas tienen un formato más pequeño, no requieren tantas ranuras de expansión y también están pensadas para equipos de oficina que ocupan un chasis más pequeño.

Las opciones de expansión suelen incluir tres ranuras de expansión y hasta cuatro ranuras para la memoria RAM, pero puede haber hasta cinco ranuras de expansión. Este tipo de tarjeta requiere una caja compatible para su montaje, ya que la ubicación de los tornillos es diferente a la de las tarjetas ATX.

Mini-ITX

Este es el formato de placa base más pequeño para ordenadores domésticos. Mide 170 x 170 mm y tiene los mismos cuatro orificios de montaje que las placas ATX.

En estas placas hay una ranura de expansión para tarjetas gráficas y dos ranuras para memoria RAM.

Funcionamiento de una placa base

Debido al gran número de elementos de la placa base y al gran número de buses para el intercambio de información, el funcionamiento es bastante complejo.

Lo primero que debe hacer la placa base antes de cargar el sistema operativo desde el disco duro es inicializar los componentes: El programa de la BIOS se encarga de comprobar todos los dispositivos conectados: CPU, RAM y disco duro de forma básica. Si uno de ellos falta, se rompe o detecta otras anomalías, la placa base emitirá un código de error, que se traducirá en un pitido o incluso en un código en el panel de LEDs situado en ella.

Tras la verificación, el bus interno se carga con la información de la unidad de memoria. Aquí se insertan tanto el puente sur (si está presente) como el puente norte.

Tras solicitar información al disco duro o a la unidad de E/S, el puente norte conecta el procesador con la RAM. Esto se hace a través del bus frontal (FSB). Puede constar de 64 hilos, o 64 + 64 si se implementa la tecnología de doble canal.

En cualquier caso, los datos del sistema operativo ya están cargados en la memoria para arrancar el ordenador.

Al mismo tiempo, el Puente Norte envía señales gráficas a la tarjeta gráfica instalada en la ranura CPI-E x16, que las gestiona directamente. O, en este caso, conectado a la tarjeta gráfica instalada en la propia placa base. Esto se hace a través del bus FSB.

En cualquier caso, el ordenador se alimenta y el intercambio de datos para su procesamiento es gestionado por los elementos conectados al bus y al chipset.

Conectores de una placa base

Si no tienes mucha experiencia en el mundo del hardware, puede que cojas una placa base y te sientas abrumado por la gran cantidad de puertos que tiene.

motheroard de PC
placa base de ordenador

Conectores de alimentación de una placa madre

Conector ATX

Es un conector tradicional que alimenta la placa base con la mayoría de sus componentes. Consta de 24 cables o clavijas y suele estar situado en el lado derecho de la placa base, junto a la ranura de la RAM.

Conector del CPU

Hay conectores de CPU de 4 pines (el tipo más antiguo), conectores de 8 pines o conectores de 4+6 pines. Su función es prácticamente la misma y todos van con una tensión de 12V.

La mayoría de las nuevas placas base (al menos las ATX) tienen este tipo de conector (8 pines) dedicado a la alimentación del procesador. Este tipo de fuente de alimentación ayuda a aumentar el suministro de energía a la placa base, especialmente cuando se hace overclocking a un procesador que requiere un mayor consumo de energía.

Conectores externos

Estos conectores se encuentran en un lado de la placa base, probablemente en el lado izquierdo. Se encargan de conectar los periféricos utilizados en la configuración, como impresoras, ratones, teclados, altavoces y unidades de almacenamiento. Se puede distinguir entre lo siguiente

Conector PS/2: Hay dos conectores de este tipo que ya están prácticamente sin usar. Tienen seis pines y se utilizan para conectar un teclado y un ratón. Casi ningún teclado tiene este tipo de conector, por lo que ha sido sustituido y reordenado por el USB.
Conector USB (Universal Serial Bus): Es el estándar de conexión en serie más utilizado en el mundo. Este puerto es plug-and-play, por lo que los dispositivos se pueden conectar sobre la marcha para que el sistema operativo los reconozca inmediatamente. Es versátil, ya que puede utilizarse no sólo para intercambiar datos, sino también para alinear periféricos. Actualmente existen cuatro versiones de este puerto: USB 1.1 con una velocidad de 12 Mb/s, USB 2.0 con 480 Mb/s, USB 3.0 con 4,8 Gb/s y USB 3.1 con 10 Gb/s.
FireWire: similar al USB pero utilizado principalmente en Estados Unidos, FireWire tiene casi la misma funcionalidad que el USB y está disponible en cuatro versiones, siendo la más rápida FireWire s3200 a 3,2 Gb/s.
HDMI o DisplayPort: estos puertos están presentes si la placa base tiene una tarjeta gráfica integrada. Se trata de un estándar de comunicación digital multimedia para conectar dispositivos de vídeo de alta resolución. Estos conectores son especialmente útiles porque por ellos pasan tanto las señales de vídeo como las de audio. Hoy en día, han sido sustituidos casi por completo por los conectores VGA.
DVI y VGA: conectores para conectar pantallas predecesoras de HDMI.
Ethernet: un conector que se conecta a un puerto de Internet RJ-45.
Jack 3.5″: Conector para dispositivos de entrada y salida de audio.

Fabricantes de placa base

Aspectos a tener en cuenta, antes de elegir el mejor fabricante de una placa base

  • Refrigeración: tenemos que elegir un kit con refrigeración pasiva (sin ventilador), con ventilador o con combinación de refrigeración. Por lo general, la refrigeración pasiva es la opción más inteligente, ya que no implica pequeños y molestos ventiladores que acaban fallando. Sin embargo. Quizá se pregunte: ¿Qué componentes se suelen refrigerar? Básicamente los chips que más se calientan: el chipset principal en la fase de potencia y el southbridge.
  • Componentes. Para comprar una buena placa base, hay que elegir buenos componentes, como las fases y los condensadores. Asus cuenta con la tecnología Digi+, Gigabyte con la Ultra Durable y MSI con la Military Class. Todos tienen excelentes componentes, pero Gigabyte tiene actualmente las mejores fuentes de alimentación y CHOKES. Los consideramos la referencia en este campo.
  • Puertos de expansión: Son muy útiles para conectar tarjetas gráficas, controladores de TV externos, tarjetas de sonido, etc.
  • Chipset: es responsable de la conexión entre el procesador y otros componentes, controladores y memoria. Más avanzado es con soporte nativo para conectividad USB 3.1, permite la conexión de más tarjetas gráficas, PCI Express 3.0 o versiones superiores, etc. Es uno de los elementos más importantes de una placa base, ya que determina la operatividad del conjunto de hardware. También hay que tener en cuenta que algunos chipsets están diseñados para el overclocking y otros no.
fabricantes de placa base
placa base de PC

Conectores placa base

Dicho esto, la placa base es uno de los componentes más importantes de un PC. En esta sección verás todos los conectores importantes que contiene la placa base y cuáles son sus principales características. De ellos depende que componentes se puedan instalar en nuestros dispositivos.

Zócalo de la CPU

El zócalo de la CPU es una matriz de cientos de contactos metálicos a los que se conecta la unidad central de procesamiento del PC.El zócalo de la CPU suministra energía al procesador y permite la transmisión y recepción de datos de la memoria principal al procesador.Intel y AMD tienen zócalos diferentes, por lo que la placa base no es compatible con ambos Dado que Intel y AMD tienen zócalos diferentes, las placas base son compatibles sólo con el modelo de una empresa.

Zócalo de memoria

Una placa base típica tiene al menos dos ranuras para la memoria de acceso aleatorio (RAM), que actúa como un sistema de alta velocidad que almacena temporalmente los datos necesarios mientras se ejecuta un programa. El procesador recibe instrucciones de la RAM cuando las necesita, y pasa de la RAM a la memoria principal cuando necesita almacenar documentos o archivos.

Conectores PCI/PCIe

Muchas placas base tienen conectores PCI para tarjetas de expansión adicionales. Estos conectores son ranuras largas en las que se insertan las tarjetas. Existen diferentes tipos de conectores para las tarjetas de expansión. Algunas de las más comunes son la Interconexión de Componentes Periféricos Express (PCIe) y el Puerto de Gráficos Acelerados (AGP), que se utilizan principalmente para las tarjetas gráficas, además de otros tipos como las tarjetas de sonido y los controladores de memoria. Peripheral Component Interconnect (PCI), que se utiliza para otros tipos de tarjetas complementarias, como tarjetas de sonido y controladores de memoria.

Conectores de discos duros

Todas las placas base tienen al menos cuatro conectores para discos duros. Las placas base actuales utilizan conectores de disco duro SATA (Serial Advanced Technology Attachment), que tienen forma de L para garantizar que los cables se conecten en la dirección correcta. Los conectores más antiguos de la Electrónica de Conducción Integrada (IDE) utilizan dos filas de 20 pines cada una. Algunas placas base tienen conectores para unidades SATA e IDE; las unidades de CD o DVD también se conectan a la interfaz IDE o SATA.

Socket M.2

El zócalo M.2 es un desarrollo bastante reciente y es un conector para las últimas unidades SSD, es decir, las basadas en el formato M.2. Estas ranuras pueden conectarse al complejo PCI Express del procesador a través de dos o cuatro carriles Gen3 o Gen4 en las placas base más potentes, y también pueden tener una interfaz SATA III.

Conector U.2

El conector U.2 también se encarga de conectar las unidades de almacenamiento. Es, por así decirlo, una alternativa a los conectores SATA Express más pequeños con hasta cuatro carriles PCIe. Al igual que el estándar SATA, admite el intercambio en caliente y suele instalarse en algunas placas base para garantizar la compatibilidad con dichas unidades.

Conectores internos USB y de audio

Cada placa base tiene unos cuantos conectores internos más para añadir conectividad USB. Estos puertos se utilizan si has comprado una caja con este tipo de puertos en la parte delantera. Normalmente hay dos tipos de conectores USB internos en la placa base, uno para USB 3.2 (antes USB 3.0) en el lateral con dos filas de 19 pines y una o dos filas de 9 pines para USB 2.0 en la parte inferior. Los modelos de gama alta también tienen cabeceras para USB 3.2 Gen Type-C.
Otras conexiones son los conectores jack de 3,5 mm del panel de E/S del chasis, los botones de la placa, el panel de depuración LED, la opción de arranque de la placa y cualquier elemento adicional que el fabricante quiera incluir.

Conector o puerto TPM

El conector TPM es una de esas características extra que ha estado en todas las placas base durante años, pero poca gente conoce su existencia y utilidad. Este conector permite instalar una pequeña tarjeta de expansión que proporciona acceso a dispositivos encriptados y protección de hardware. Básicamente, se introdujo para proporcionar funcionalidad a Windows Hello, un método de autenticación biométrica para Windows.

Conectores de E/S traseros

Las placas base tienen conectores para varios tipos de periféricos, normalmente situados en la placa base, que queda expuesta en la parte trasera de la caja del PC cuando la torre está cerrada. El puerto de periféricos más común es un puerto de bus serie universal (USB), pero algunas placas base también tienen puertos para FireWire, dispositivos serie y paralelos, y un puerto para altavoces de audio. Algunas placas base tienen una cabecera en la parte frontal de la caja del ordenador para conectar puertos periféricos adicionales.

Conectores de alimentación

Todas las placas base tienen al menos un conector de alimentación. Este conector suministra energía desde la fuente de alimentación principal a todos los componentes instalados. Dado que algunos de los PC actuales requieren mucha energía, algunas placas base tienen un conector adicional para una alimentación auxiliar. Normalmente hay un conector ATX de 24 pines y un conector EPS de 8 pines.
Conectores de iluminación de la caja
En el lado de la placa base más cercano a la parte frontal de la caja del PC se encuentra el conector de la caja, que consiste en una serie de clavijas a las que se conecta un cable muy pequeño. El conector del chasis también se utiliza para las luces de alimentación y de estado de la parte frontal del chasis, así como para el interruptor de alimentación que enciende el PC.
Conectores de ventilador
Estos conectores son específicos para conectar el ventilador de la CPU o el ventilador de la caja del PC. La BIOS del sistema controla la velocidad del ventilador de la CPU. Si no se conecta ningún ventilador a esta cabecera, puede producirse un error al arrancar el PC. Muchas placas base tienen un conector de alimentación secundario para los ventiladores. Estos conectores se utilizan principalmente para alimentar y controlar varios ventiladores de la caja.

circuito de placa base
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Tamaño de la placa base

  • Formatos XL-ATX y E-ATX: Son formatos especiales y requieren la compra de una torre grande con más de 10 ranuras de expansión. Son ideales para la refrigeración líquida completa, varias tarjetas gráficas y muchas unidades de memoria.
  • Formato estándar ATX: suele medir 30,5 x 24,4 cm y es compatible con el 100% de las cajas de PC (mid-tower o semi-tower) del mercado. Este es el formato recomendado para todas nuestras configuraciones para jugadores o estaciones de trabajo.
  • Formato micro-ATX (mATX): De menor tamaño, pero sin muchas ventajas. Es un formato muy común, pero se ha quedado un poco atrás con la llegada de las placas base más pequeñas. Es ideal para las instalaciones de la sala de estar.
  • Formato ITX: su llegada ha revolucionado el mundo de las placas base y los equipos gaming con sus dimensiones realmente reducidas y la capacidad de mover resoluciones de 2560 x 1440p (2K) y con cierta facilidad incluso las muy exigentes 3840 x 2160p (4K).

¿Intel o AMD?

Esta es la eterna pregunta a la hora de configurar un ordenador. Vemos 4, 6, 8, 12 y 16 núcleos de la serie Ryzen (AM4) con un rendimiento impresionante y 4, 6, 8 y 10 núcleos de la serie mainstream de Intel (LGA 1200) en 2020

placa base intel
placa base AMD

¿Cuál es mejor Intel o AMD?

Comprobado por activa y por pasiva, Intel ha ofrecido hasta ahora el mejor rendimiento (IPC), pero con el lanzamiento de los nuevos Ryzen 3000, esto ha cambiado a favor de AMD, estas CPUs de 7nm tienen increíbles ganancias de rendimiento en IPC. especialmente en multinúcleo, donde supera incluso a los mejores de Intel.
Por otro lado, la marca azul ha optimizado indeciblemente sus CPUs para ganar en IPC en términos de velocidad de reloj y rendimiento TDP y ha mantenido la arquitectura de 14nm, al menos para las plataformas de escritorio. Se ha visto obligado a implementar el multihilo en toda su gama y más núcleos, y la verdad es que en juegos sigue sin ser tan malo, ya que siguen rindiendo un poco mejor que AMD en este aspecto. En las plataformas para entusiastas, AMD también gobierna con puño de hierro gracias al Threadripper 3000 con hasta 64 núcleos y 128 hilos, dejando a la serie Core X de Intel unos cuantos años atrás.
El otro problema es si quieres un PC de bajo coste, y aquí creemos que AMD no tiene rival. Actualmente ofrecen APUs y configuraciones de PC que utilizan el socket AM4. Son buenos, tienen una muy buena tarjeta gráfica integrada (iGP) y su placa base A320 es muy barata (menos de 60 euros). Por menos de 300 euros tienes un completo PC para trabajar en casa.

fabricantes de placa base
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Overclock

¿Qué es Overclock?

El overclocking es el proceso de aumentar la frecuencia (MHz) de los componentes internos de un ordenador. Esto suele hacerse con el procesador y la tarjeta gráfica. Este aumento supone superar las características de funcionamiento especificadas por el fabricante. De este modo, puede aumentar la potencia y la velocidad de los componentes electrónicos sin tener que comprar un aparato más potente. Es posible hacer overclocking a cualquier componente electrónico. La placa base tiene una función importante con el procesador. Por lo tanto, si dispone de mejores componentes, es más probable que pueda obtener el máximo rendimiento.

¿Quieres hacer Overclock?

Si quieres hacer overclocking, estos son los chipsets más recomendados

  • Intel: Z490 (Comet Lake) Z390 (Cafe Lake), X299 (Kaby Lake-X y Skylake-X, X299X (X299 optimizado para Cascade Lake).
  • AMD: 990FX (AM3+), B450, B550, X470, X570 (AM4), X399 (Socket TR4), TRX40 (Threadripper 3000).
    Lo que se consigue con el overclocking de un procesador, por ejemplo, es que si el procesador es capaz de alcanzar un máximo de 4 GHz, se puede conseguir que llegue a 4,8 GHz. De este modo, podrá realizar más cálculos por segundo y obtener un mayor rendimiento en nuestro equipo.
    Si el overclocking del procesador no es una opción importante para tu ordenador… Ahorra unos euros en la plataforma Intel utilizando los chipsets Intel H y B (LGA 1151 y 1200). Estos últimos son los más interesantes del mercado porque ofrecen todo lo que necesitan los jugadores y entusiastas.
    También hay que tener en cuenta que no se puede desbloquear y overclockear una CPU bloqueada. Para overclockear un procesador bloqueado, es necesario aumentar la frecuencia del bus frontal, que es el bus de datos de la propia placa base. Esta práctica puede provocar fallos en el sistema y reinicios, pero la ganancia de rendimiento es prácticamente insignificante.
    Por otro lado, fabricantes como Intel ofrecen procesadores desbloqueados de fábrica con una etiqueta «K» en el modelo. Esto significa que las CPUs con una K después del número son CPUs que pueden ser overclockeadas.
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placa madre de pc

Mejores fabricantes de placas base en la actualidad

Las mejores placas base del mercado están dominadas por cuatro fabricantes: ASRock, MSI, ASUS y Gigabyte.

La elección de una placa base es siempre una cuestión de presupuesto y rendimiento, y depende en gran medida del procesador que elijas para tu equipo. Muy pocas personas elegirán primero una placa base y después un procesador. La CPU tiene un impacto mucho mayor en el rendimiento de tu máquina y, dependiendo del presupuesto que tengas, comprarás la mejor placa base que necesites.

Fabricante de placa base ASRock

ASRock Inc. es un fabricante de placas base, PC industriales y HTPC con sede en Taiwán y dirigido por Ted Hsu, fundado en 2002 y actualmente propiedad de Pegatron Corporation.

Uno de los fabricantes de placas base más interesantes y que realmente se centra en las placas base, a pesar de su reciente regreso al mercado de las GPU con las líneas Challenger y Taichi de tarjetas RX 5700 / XT, ASRock es principalmente una ASUS de bajo coste Tiene la extraña reputación de ser un remanente de su pasado como filial o vástago. Sin embargo, desde que se convirtió en una empresa independiente en 2002, ASRock ha producido algunas placas base muy buenas que parecen costar menos por el mismo rendimiento. Aunque la diferencia de precio se ha eliminado más o menos en las últimas alineaciones, ASRock sigue ofreciendo una excelente relación calidad-precio a la vez que ofrece un fuerte rendimiento e innovación en todas las alineaciones de placas base. La mayor queja sobre las placas base de ASRock es que el software RGBPolychromeSync, su propio software descargable para controlar el RGB, es muy poco amigable. Casi todos los programas RGB son terribles, pero PolychromeSync destaca como muy malo. Afortunadamente, una vez que se ajusta el RGB de un accesorio, prácticamente no se vuelve a ver.

Fabricante de placa base MSI (Micro Star International Inc.)

Es una empresa multinacional taiwanesa de tecnología de la información con sede en la ciudad de Nuevo Taipei, Taiwán. La empresa diseña, desarrolla y suministra equipos informáticos, productos y servicios relacionados, como ordenadores portátiles, placas base, tarjetas gráficas, ordenadores todo en uno, servidores, ordenadores industriales, periféricos para PC y productos de información y entretenimiento para la industria del automóvil.

MSI es una de las empresas más conocidas en la fabricación de componentes y tiene una amplia presencia en el mercado. Desde las placas base hasta las GPU, pasando por las carcasas y los premontajes, MSI está en todas partes. Y aunque eso puede dar lugar a productos pobres o débiles, MSI ha conseguido mantener una línea bastante sólida de arriba a abajo. Debido a su tamaño, MSI suele cubrir bien todos los niveles de presupuesto, ofreciendo opciones de gama alta para usuarios con necesidades específicas o que quieran hacer overclocking al máximo, así como algunas de las líneas de ganga (para ciertos chipsets). El último lanzamiento de MSI, la placa base con chipset X570, no fue bien recibido debido a su rendimiento relativamente pobre, especialmente en el segmento económico. Sin embargo, aparte de estas placas base en particular, MSI ha producido una buena calidad.

Fabricante de placa madre ASUS

ASUS tiene su sede en el distrito de Beitou, Taipei, Taiwán. Entre sus productos incluyen placas madre, tarjetas gráficas, dispositivos ópticos, productos multimedia, periféricos, portátiles, netbooks, ordenadores de sobremesa, servidores, estaciones de trabajo, tabletas, teléfonos móviles, equipos de red, monitores, proyectores y soluciones de refrigeración para ordenadores.

ASUS, al igual que MSI, fabrica una gran variedad de componentes. Sin embargo, mientras que MSI ha encontrado una sutil pero llamativa estética negro/plata/rojo con un ligero uso del RGB en sus placas base, ASUS no ofrece placas base que sigan totalmente la tendencia RGB y mantiene un diseño más sutil en general. Afortunadamente, casi todas sus placas base implementan bien el RGB, ofreciendo buenas opciones de personalización y buenas placas base. Y junto con el dinero que ASUS ha invertido en el diseño, parece haber una inversión comparable en la fabricación de placas base de alto rendimiento con potentes módulos VRM y muchas características, incluso en la gama baja. Sin embargo, para conseguir la mejor placa RGB y de alto rendimiento, las placas base ASUS pueden ser de las más caras del mercado.

Fabricante de motherboard Gigabyte

El principal argumento de venta de Gigabyte en 2006 eran sus placas base ultrarresistentes, anunciadas como «todo condensadores sólidos». La gama de Gigabyte es casi tan potente como la de MSI y ASUS, pero parece que se centran más en las GPU y las placas base. Esto ha dado lugar a un éxito desigual en el mercado de las GPU, con opciones fuertes como su línea Gaming OC y líneas menores como toda su línea VEGA, pero sus placas base parecen haber despegado realmente últimamente. Aunque hemos hablado mucho de los chipsets de AMD en el pasado, cabe destacar que Gigabyte está produciendo placas base de Intel y AMD igual de potentes con sus nuevas líneas Z390 y X570. Aunque pueda parecer sencillo (¡sólo hay que cambiar el zócalo!), demuestra la versatilidad de Gigabyte y refleja un enfoque más centrado en la construcción de componentes. El servicio de atención al cliente no siempre es tan alabado como el de EVGA, y la debacle que rodea a la introducción de las GPUs VEGA ha plagado a Gigabyte durante años, pero en general las placas base tienen un gran aspecto y ofrecen una buena relación calidad-precio tanto en los niveles de presupuesto como de gama alta.

Tarjeta Gráfica de un ordenador

¿Qué es la tarjeta gráfica o tarjeta de video de un ordenador?

Una Tarjeta Gráfica de un ordenador es un componente electrónico que se dedica a procesar la información que le llega al dispositivo para, luego, mostrarla al usuario visualmente mediante un monitor. Cuando se dice tarjeta gráfica me refiero al conjunto de la placa impresa (PCB) junto con todos los chips y controladores físicos, más conocido como GPU (Graphic Processing Unit). Ambos son términos bien conocidos en el mundo del hardware. No es lo mismo una tarjeta gráfica dedicada a una tarjeta integrada. Una GPU dedicada es una tarjeta gráfica de que se inserta en un puerto PCIe de la placa base, mientras que una integrada (iGPU) va dentro del propio procesador. La integrada como es lógico, consume menos energía, no ocupa espacio adicional y como desventaja no va a tener nunca el rendimiento de una GPU dedicada.

Principalmente en este mundo de la informática y el hardware, hay dos fabricantes de tarjetas gráficas dedicadas para ordenadores que están en la competencia, NVIDIA y AMD, aunque Intel no se queda atrás. Con respecto a las tarjetas gráficas integradas, los propios fabricantes de los procesadores son los que las desarrollan y en este caso está Intel y AMD, siendo así AMD el factor común entre ambas categorías.

Tarjeta Gráfica de un ordenador

Normalmente las tarjetas gráficas dedicadas requieren de energía adicional, un conector (o varios) de 6 u 8 pines, esto es debido a que el puerto PCIe tan solo puede ofrecer 75 W de potencia. Los modelos más altos de gama consumen mucha energía llegando a sobrepasar los 200 W de TDP.

¿Para que se usa la Tarjeta Gráfica de un ordenador?

Las tarjetas gráficas se usan principalmente para jugar y para la edición de vídeo, que es en esos ámbitos donde más potencia de cálculo se requiere. Las gráficas dedicadas dependiendo de su modelo, se dividen en tres gamas: baja, media y alta. Dependiendo de la gama de la tarjeta gráfica, será el rendimiento que tendrá para poder sacar unos juegos u otros al máximo detalle, además de la resolución de la pantalla y la frecuencia de refresco de la misma. En la actualidad, existen técnicas como G-Sync o FreeSync que gracias a estas es posible ajustar los FPS de salida de la gráfica a los Hz de salida de la pantalla, eliminando así tediosos problemas como el Tearing y el input-lag.

Gráficos integrados en la placa base

Muchas placas base de PC integraban su propia GPU entre sus circuitos, pero en la actualidad, esto se dejó de hacer para dar paso a las llamadas iGPU o gráficas integradas, que vienen ya en la propia CPU. Estas gráficas integradas tienen menor rendimiento y potencia, y además necesitan tomar parte de la memoria RAM del sistema para ellas mismas.

En la actualidad, tanto Intel como AMD tienen gráficas integradas en sus CPUs. El motivo principal es que los procesadores gráficos son cada vez más potentes para realizar procesos paralelos. Agrupar en el procesador la GPU permite utilizar los gráficos integrados para realizar muchos procesos además del procesamiento de gráficos propiamente dicho.

Gráficas dedicadas en la placa base

Las tarjetas gráficas dedicadas son las más comunes en una PC, algunos las llamamos tarjetas de vídeo que tienen integrada su propia GPU, memoria gráfica y salidas de vídeo. Estas se conectan a la placa madre a través del puerto PCI-Express. Tienen un nivel de rendimiento muy superior a los gráficos integrados, pero también son costosas.

tarjeta grafica de un ordenador

Partes y componentes electrónicos de una tarjeta gráfica

GPU o Chipset

La GPU o el chipset no es más que el núcleo de la misma, donde se derivan una enorme cantidad de núcleos que se encargan de realizar distintas funciones, principalmente en la arquitectura que utiliza Nvidia. Dentro encontramos los respectivos núcleos y la memoria caché asociada al chip, que normalmente tiene L1 y L2.

Dentro de una GPU de Nvidia tenemos los núcleos CUDA o CUDA cores, que son los que realizan los cálculos en coma flotante generales. Estos núcleos en las gráficas AMD se llaman Stream Processors o procesadores de flujo. Además, Nvidia también cuenta con Tensor cores y RT cores. Estos núcleos están destinados al procesador de instrucciones más complejas acerca de trazado de rayos en tiempo real, una de las capacidades más importantes de la nueva generación de tarjeta del fabricante.

Memoria GRAM

La memora GRAM hace casi lo mismo que la memoria RAM de un ordenador, tiene que ver con el almacenado de las texturas y los elementos que van a ser procesados en la GPU. Actualmente, tenemos en el mercado capacidades muy grandes, con más de 6 GB en casi todas las tarjetas gráficas de gama media y alta.

Es una memoria de tipo DDR, al igual que la RAM, por lo que su frecuencia efectiva será siempre el doble de la frecuencia de reloj. Actualmente la mayoría de las tarjetas gráficas utilizan la tecnología GDDR6. Estas memorias son mucho más rápidas que las DDR4, llegan a alcanzar frecuencias de hasta 14000 MHz de forma efectiva con un reloj a 7.000 MHz. Además, su ancho de bus es mucho mayor, alcanzado en ocasiones hasta los 384 bits en las Nvidia tope gama.

También hay otra memoria que ha utilizado AMD para su Radeon VII, tratándose de la HBM2. Esta memoria no cuenta con velocidades tan altas como las GDDR6, pero a cambio nos ofrece un brutal ancho de bus de hasta 2048 bits.

TDP y VRM

El VRM es el elemento encargado de la alimentación a todos los componentes de la tarjeta gráfica. Consta con sus MOSFETS actuando de rectificadores DC-DC de corriente, las bobinas Chokes y los condensadores. Por parte del TDP, también significa exactamente lo mismo que en una CPU. No es la potencia que consume el procesador, sino la potencia en forma de calor que genera cuando está trabajando a máxima carga.

Tipo de conexión de las gráficas con la placa base

Conocido como la interfaz de conexión, es la manera de conectar la tarjeta gráfica a la placa madre. La gran mayoría de las tarjetas gráficas dedicadas se conectan a la placa base mediante el bus PCI-Express 3.0, excepto las nuevas tarjetas AMD Radeon XR 5000, que se han actualizado al Bus PCIe 4.0.

El PCIe 3.0 x16 es capaz de trasportar 15,8 GB/s en subida y bajada simultáneamente, a diferencia del PCIe 4.0 x16 dobla la capacidad hasta los 31,5 GB/s. Pronto todas las GPU serán PCIe 4.0. No nos debemos preocupar por tener una placa PCIe 4.0 y una tarjeta 3.0, ya que el estándar siempre ofrece retro compatibilidad.

Puertos de vídeo

  • VGA : significa Video Graphics Array. Fue diseñada para monitores de tubo de rayos catódico, y sufre bastante de ruido eléctrico y distorsión en la conversión de analógico a digital, por lo que los cables VGA suelen llevar filtro de línea en el propio cable. Su conector se llama D-sub y tiene 15 pines.
  • DVI: Significa Digital Visual Interface. No hay que convertir la señal analógica a digital, porque es totalmente digital, eliminando el ruido eléctrico y la distorsión. Ofrece una mayor calidad y mayores resoluciones posibles.
  • DisplayPort: es el rival del HDMI. Se trata de una tecnología propietaria de VESA. Tiene como ventaja que está libre de patentes, por lo que es más fácil que su uso se extienda. Cuenta con una versión de tamaño reducido llamada Mini DisplayPort de iguales características que permite la inclusión de muchos más puertos en una misma tarjeta gráfica.
  • HDMI: Significa High Definition Multimedia Interface, y actualmente es el que más se utiliza. Cuenta con cifrado sin compresión y es capaz de transmitir audio a la vez que vídeo, ofreciendo resoluciones todavía más altas.

Memorias RAM de un ordenador

¿Qué es la Memorias RAM de un ordenador?

La función principal de una memoria RAM(Memoria de Acceso Aleatorio o Random Access Memory) es cargar determinada información que utilizamos de forma recurrente para liberar el disco duro de leer constantemente los mismos datos. Además la RAM es la encargada de cargar todas las instrucciones que se ejecutan en el microprocesador, por lo tanto estas memorias son uno de los componentes más importantes en el rendimiento de un ordenador.

Se llama memoria de acceso aleatorio porque se puede leer y escribir en cualquiera de sus posiciones de memoria sin importar el orden secuencial para su acceso. Esto permite no tener intervalos de espera para el acceso a la información.

Existen dos tipos de memorias, la RAM dinámica(DRAM), y estática(SRAM). Estos tipos de memorias se diferencian por la tecnología que usan para almacenar los datos.

Características de las Memorias RAM de un ordenador

Velocidad

La velocidad de la memoria RAM determinará la velocidad a la que la CPU pueda procesar los datos. Cuanto mayor sea la calificación del reloj de la RAM, más rápido podrá el sistema leer y escribir información en la memoria. La frecuencia de las RAM, es medida en Megahercios (MHz), y no es más que la velocidad con la que la información viaja entre ella.

Es importante saber a la velocidad que trabaja la memoria RAM, porque si el procesador solo puede admitir hasta 2666 MHz de memoria DDR4. Puedes usar una memoria que tenga una velocidad de 3200 MHz con el microprocesador, pero la placa base y la CPU ajustarán las velocidades para que funcionen a 2666 MHz.

¿Qué pasa si tengo una memoria que la frecuencia es mayor que la que soporta el procesador?

El procesador solo puede acceder a la velocidad de la memoria RAM. Si la RAM se ejecuta con una frecuencia más rápida que la admitida por la CPU, se ejecutará a la frecuencia admitida. La RAM bajará su frecuencia para que coincida con las velocidades del controlador FSB.

Latencia

Es la cantidad de tiempo (o ciclos de reloj) que le toma a la memoria responder a una solicitud de comando. La mayoría de los fabricantes de BIOS y de memorias del sistema de un ordenador lo mencionan como calificación CAS o CL. Dependiendo de la generación de las memorias, aumenta el número de ciclos para el procesamiento de comandos. La arquitectura DDR3 generalmente funciona entre 7 y 10 ciclos y la arquitectura DDR4 tiende a funcionar a casi el doble de latencia entre 12 y 18. Cuanto más baja sea la latencia de una memoria RAM, más rápida será la memoria para responder a los comandos.

Dual Channel

Es una tecnología que permite el incremento del rendimiento gracias al acceso simultáneo a dos módulos distintos de memoria. Para que el ordenador pueda funcionar en Dual Channel, se debe de tener dos módulos idénticos en los slots correspondientes de la placa base, y el chipset de la placa debe de soportar dicha tecnología (las placas base suelen tener del mismo color el par de slots que soportan el Dual Channel). Cuando la placa base reconoce dos memorias idénticas, se habilita el Dual Channel y empieza a utilizar dos canales de datos de 64 bits cada uno, dejando un resultado un ancho de banda de 128 bits para mover los datos de la RAM a la CPU.

memorias RAM de PC

Tipos de Memorias RAM de un ordenador

Static RAM (SRAM)

Es un tipo básicos de memoria que empezó a utilizarse en 1990 y en la actualidad se utilizan en cámaras digitales, impresoras, routers y en la memoria caché de los procesadores o de los discos duros. Esta memoria necesita tener energía todo el tiempo para funcionar, al contrario que la RAM dinámica, no necesita estar refrescándose para ver qué datos tiene en su interior, y por eso se le llama RAM estática.

Una de sus principales ventajas es que consume muy poca energía y tiene tiempos de acceso muy bajos. Las desventajas incluyen que tienen unas capacidades muy bajas, y unos costes de fabricación bastante elevados.

Dynamic RAM (DRAM)

Se utilizó desde principio de los años 1970 hasta mediados de los años 90. Este tipo de memoria necesita un refresco periódico de los datos en su interior porque tienen condensadores que periódicamente se van descargando, y la falta de energía significa pérdida de datos. Por eso se le llama RAM dinámica.

Como ventaja tenemos que este tipo de memoria es que era más barata de fabricar, y permitía mayores capacidades. Sus desventajas, consume mas energía y tienen unos tiempos de acceso más elevados.

Synchronous Dynamic RAM (SDRAM)

Esta memoria trabaja en sincronía con el procesador, es decir, espera a la señal de reloj antes de responder, teniendo como beneficio que permitía al procesador ejecutar órdenes en paralelo. Con este tipo de memoria se puede aceptar una orden de lectura antes de haber terminado de procesar una de escritura. Este proceso, conocido como pipelining, no afecta al tiempo que se tarda en procesar instrucciones, sino que da la posibilidad de ejecutar varias simultáneamente. Este tipo de memoria es utilizada en la actualidad, tanto en ordenadores, videoconsolas, y casi todos los siguientes tipos de memoria RAM están basados en este tipo.

Single Data Rate Synchronous Dynamic RAM (SDR SDRAM)

Es una versión mejorada de la memoria SDRAM, lo que hace es que mejora la manera en la que procesa la información de lectura y escritura. Single Data Rate no es más que la ejecución de una instrucción de lectura y de escritura por cada ciclo de reloj de la CPU. La memoria SDR SDRAM es básicamente la segunda generación de memoria SDRAM, y pasó a conocerse simplemente con este nombre cuando se extendió su uso.

Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (DDR SDRAM)

Este tipo de memoria RAM es el más utilizado en la actualidad, con este, surgieron las siguientes generaciones: DDR2, DDR3 y las actuales DDR4. Trabaja de la misma manera que una SDR SDRAM sólo que el con doble de velocidad. Puede realizar dos instrucciones de lectura y de escritura por cada ciclo de reloj del procesador. Tiene algunas diferencias físicas de la SDR SDRAM, cambia el número de pines y el voltaje de trabajo.

Tipos de DDR SDRAM

  • DDR SDRAM: Voltajes de trabajo 2.5V y 2.6V, velocidades de 266Mhz-333MHz-400MHz.
  • DDR2 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,8V, velocidades 533Mhz-667MHZ-800MHz-1066Mhz.
  • DDR3 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,5V, velocidades 1066Mhz-1333Mhz-1600MHz.
  • DDR4 SDRAM: Voltajes de trabajo 1,2V, velocidades 2400MHz-3000Mhz-3200MHz-3600MHz.

Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic RAM (GDDR SDRAM)

Es una memoria específicamente diseñada para el renderizado de vídeo en conjunto con una GPU en una tarjeta gráfica. Igual que la memoria DDR, la GDDR tiene varias versiones, hasta la GDDR6, que es la usada en la actualidad. Aunque la memoria GDDR comparte muchas características con la DDR, no son iguales. La GDDR está optimizada para renderizado de vídeo, así que prima el ancho de banda frente a la latencia.

Memoria RAM High Bandwidth Memory (HBM)

Es un tipo de memoria con varias capas apiladas en 3D, con varias matrices por pila, que permiten una gestión de los datos con un mayor ancho de banda logrando la comunicación entre las capas a través de TSV.

Microprocesador o CPU

¿Qué es el microprocesador o CPU de una PC?

El procesador o CPU, siglas en inglés (Central Processing Unit) es la unidad central de procesamiento encargada de interpretar las instrucciones del hardware. Por esta razón se dice mucho que es el cerebro de una computadora. Un microprocesador está diseñado para ejecutar distintas tipos de operaciones aritméticas tales como adición, sustracción, división, multiplicación, comunicación de dispositivos e interprocesos, administración de entradas, salidas, y más. Está compuesto por circuitos integrados que contienen miles de transistores, dependiendo de la potencia del equipo.

Microprocesador o CPU

El sistema operativo que la BIOS carga en la memoria del ordenador, de cierta manera maneja al microprocesador, dándole instrucciones. Un microprocesador acepta datos binarios como entrada y proporciona salida después de procesarlo, según las instrucciones almacenadas en la memoria.

Un microprocesador o CPU de un ordenador es básicamente una unidad aritmética y lógica (ALU), una unidad de control y una matriz de registro. ALU realiza todas las operaciones aritméticas y lógicas sobre los datos recibidos de los dispositivos de entrada o memoria. La matriz de registro consiste en varios registros como por ejemplo: el acumulador (A), B, C, D, etcétera, que realiza ubicaciones temporales de memoria de acceso rápido para el procesamiento de los datos. La unidad de control maneja el flujo de instrucciones y datos en todo el sistema. Así que básicamente, un microprocesador toma la entrada de los dispositivos conectados, la procesa según las instrucciones dadas en la memoria, y produce la salida.

¿Cuáles son las características principales de un microprocesador o CPU?

Número de núcleos de un procesador

En la actualidad, hay dos grandes compañías compitiendo por el mercado de los microprocesadores de ordenadores, Intel y AMD. Ambas ya diseñan procesadores que cuentan desde 2 hasta 16 núcleos(Cores) respectivamente. Estos núcleos son los encargados de llevar a cabo multitud de tareas de manera simultánea. Los núcleos son bloques que se encargan de ejecutar las instrucciones y pueden ser vistos como unos micros en miniatura.

Los núcleos se dedican a leer instrucciones y a ejecutar acciones específicas. Cualquier acción que hagamos en nuestro ordenador pasa por el procesador. Los núcleos del procesador son capaces de hacer varios ciclos de procesamiento de forma independiente.

¿Los núcleos de un procesador es lo mas importante?

Sí, y no. Un núcleo es capaz de llevar a cabo un ciclo de instrucción. Es decir, si tenemos dos núcleos, podríamos hacer dos ciclos de instrucciones independientes de forma paralela, como si tuviéramos dos procesadores. Si tenemos cuatro, entonces se llevaría a cabo cuatro ciclos de instrucción de forma simultánea. Por lo tanto mientras más núcleos, mayor capacidad de instrucción simultánea tendremos. El problema es que la velocidad con la que se llevan a cabo estos ciclos de instrucciones no depende de los núcleos, luego el rendimiento no necesariamente está vinculado de forma directa a los núcleos por su cantidad.

Un procesador, o una CPU, está compuesto de varios núcleos. Mientras más núcleos, más unidades de procesamiento independientes y, por tanto, mayor cantidad de instrucciones se podrán procesar de forma simultánea. Pero hay un factor muy importante que es la frecuencia de reloj.

Procesador Intel

Frecuencia de Reloj de un procesador

A nivel electrónico la frecuencia de reloj indica la velocidad a la cual los transistores que lo conforman conmutan eléctricamente, es decir, abren y cierran el flujo de una corriente eléctrica.

Los microprocesadores o CPU utilizan una señal de reloj para manejar la velocidad a la que se ejecutan las instrucciones. La velocidad de reloj, no es más que la velocidad a la que un microprocesador ejecuta las instrucciones. Normalmente se mide en Hertz y se expresa en megahercios (MHz) o gigahercios (GHz).  La frecuencia sólo determina cuántas operaciones puede hacer el procesador en un determinado tiempo.

Número de hilos de un procesador

Los hilos (threads) no es lo mismo que los núcleos, las personas suelen confundirlos. Se puede definir como el flujo de control de programa. Ayudan de forma directa a la manera en la que un procesador administra sus tareas. Los hilos permiten administrar las tareas de un procesador y de sus diferentes núcleos de una forma más eficiente. Gracias a los hilos, las tareas o procesos de un programa, pueden dividirse en varias partes, para así optimizar los tiempos de espera de cada instrucción en la cola del proceso.

Cada hilo de procesamiento contiene una parte de la tarea a realizar. De esta forma la CPU es capaz de procesar varias tareas al mismo tiempo y de forma simultánea, por tanto, podrá hacer tantas tareas como hilos tenga. De esta manera hace que los recursos del sistema sean administrados de forma más equitativa y eficiente. Quiero que quede claro que los núcleos son algo de origen físico y los hilos algo de origen lógico.

Tipos de zócalos o socket de una placa base de PC

Es el tipo de conector que tiene la placa base de nuestra PC, donde se conecta el procesador. Existen muchos tipos por ejemplo de la compañía Intel tenemos socket(LGA) 775, 1156, 1155, 1150, 1151, 1200, 2011, 1366, en este caso eso números significan la cantidad de pines de contacto que tiene el zócalo. De la compañía AMD podemos mencionar algunos como: AM2, AM2+, FM2, AM3, AM4, etc..

Consumo de energía de un procesador de PC

El consumo de un procesador de un ordenador se muestra en vatios (W). Los procesadores de gama alta, normalmente tienden a consumir mas energía que los procesadores de gama media y baja. Las CPUs de bajo consumo tienen una menor cantidad de núcleos y trabajan a una velocidad inferior.

Memoria caché de Microprocesador o CPU

La memoria caché es una memoria de acceso aleatorio integrada en el procesador. También se conoce como memoria de la CPU. La caché contiene un grupo de instrucciones que el equipo utiliza con regularidad para realizar las tareas cotidianas. El equipo carga esas instrucciones en la caché, para así poder acceder a ellos de manera rápida, eficiente y sin más obstáculos de por medio. Es decir, la caché es un tipo de memoria a la que el microprocesador tiene acceso, rápido, y en la que se almacenan los datos e instrucciones que más utiliza para tenerlos a mano de manera inmediata.

Integrado Súper IO en una placa base

¿Qué es el integrado Súper IO en una placa madre de Ordenador?

chip super io placa base
integrado super IO de placa madre de PC

Integrado Súper IO en una placa base, no es más que la abreviatura de súper entrada y salida , o súper E / S , SIO es un chip de la placa madre del ordenador que maneja los dispositivos de entrada / salida. Se introdujo por primera vez a fines de 1980. Posteriormente, este integrado se implementó en la placa base y se comunicó a través del bus ISA . Cuando el bus ISA comenzó a dejar de usarse en las computadoras, el súper IO se empezó a comunicar a través del bus PCI . 

Los integrados Super IO combinan la funcionalidad de muchos controladores en un solo chip. Los super IO tienen funciones integradas adicionales para una gestión total del sistema.

El integrado Súper IO en la actualidad

En la actualidad, las funciones del Super I / O han disminuido un poco en las placas base más modernas. Esto es producto a que Intel y otros fabricantes de chipsets están moviendo funciones de Super I / O, como IDE por ejemplo, directamente al chipset o al componente ICH, donde estos dispositivos pueden comunicarse con el bus PCI (arquitectura North / South Bridge) o a la interfaz de concentrador de alta velocidad (arquitectura de concentrador) en lugar del bus ISA. Los integrados Super I / O más modernos se conectan al sistema a través del bus LPC, una interfaz diseñada por la compañía Intel, para ofrecer una conexión que se ejecuta a la mitad de la velocidad de PCI usando solo 13 señales. LPC es mucho más eficiente que ISA.

A medida que los fabricantes combinan más funciones en los chips, probablemente veremos que el Super I / O continúe desapareciendo en los diseños de placas base. Cada vez hay más conjuntos de chips combinando el South Bridge y Super I / O en un solo componente (a menudo denominado chip Super South Bridge). para ahorrar espacio y reducir el número de piezas en la placa base. Varios de los conjuntos de chips SiS y NVIDIA incluso integran los tres chips (North Bridge, South Bridge y Super I / O) en un solo chip.

¿Cómo identificar el integrado Súper IO en una placa base?

Identificar este integrado en una placa base es fácil, sólo debe buscar un circuito integrado que tenga el nombre de una empresa que fabrique súper chips de E / S. Aquí les muestro los fabricantes de súper E / S más comunes: Fintek, ITE, National Semiconductor, Nuvoton, SMSC, VIA y Winbond.

¿Qué controla el IO en una placa madre de PC?

integrado super io en placa madre de PC

  • Puerto serie
  • GPIO flexibles
  • Puerto paralelo
  • Teclado / ratón
  • Torre de disquete (obsoleto)
  • Monitoreo del sistema (Voltajes, temperaturas)

¿En qué equipo podemos encontrar este tipo de chip?

  • Computadoras de escritorio y todo en uno
  • Decodificadores
  • Quioscos y cajeros automáticos
  • PC industriales
  • Terminales de punto de venta
  • Otros Equipos

Componentes de una placa base de PC

¿Qué son los componentes electrónicos de una placa base de ordenador?

En todos los ordenadores hay un componente electrónico muy complejo a nivel de hardware llamado placa base, placa madre, mainboard o motherboard. En la placa madre es donde se interconectan todos los periféricos. A nivel de hardware hay varios circuitos integrados (chips) que se comunican entre sí, además que existen otras posibilidades de conectar otros dispositivos (tarjetas PCI, tarjetas gráficas, memorias RAM, etc.). También la placa base están los circuitos encargados de convertir el voltaje de la fuente de alimentación a otros valores, ejemplo: voltaje de la RAM, del procesador y de otros integrados, además del control de las frecuencias de reloj.

Componentes de una placa base de PC

En la placa madre también está el firmware, la BIOS, que realiza el arranque de la computadora para comprobar que todos los componentes y periféricos de hardware de una PC funcionen correctamente, entre ellos la memoria RAM, la tarjeta gráfica, el disco duro, y todos los dispositivos en general. A pesar de su gran complejidad, la placa base funciona muy bien, ya que cada vez se integran más elementos, que trabajan a más velocidad y con más prestaciones.

Existen diversas marcas y modelos, como Gigabyte, MSI, Asus, Asrock, que todas compiten para satisfacer cada vez más las necesidades de los usuarios.

¿Qué componentes nos encontramos en una placa base a nivel de hardware?

Socket o zócalo de la CPU (procesador)

socket de CPU

Aquí es donde conectamos la CPU, procesador o microprocesador como deseen llamarle. La CPU es el cerebro del ordenador. Es la encargada de procesar, decodificar y ejecutar instrucciones de programa, así como de realizar todos los cálculos matemáticos y lógicos. Si desean indagar mas sobre este tema puede revisar este enlace.

Existen distintos tipos de zócalos de procesadores. Puedes identificarlos como socket AM2, AM2+, AM3, AM4, TR4, TRX4, LGA 775, 1155, 1151, 1150, 1156, 1200, 2011 y varios más. Estos pueden ayudarte a identificar el tipo de microprocesador que va en cada zócalo.

Ranuras de expansión o bancos PCI y PCI Express

zócalo PCI express

Sirven para añadir componentes adicionales a tu PC, como tarjetas de sonido, de video, modem, etc.. Existen dos tipos de ranuras de expansión: PCI Express y PCI. Las ranuras PCI Express vienen en tres tamaños y clasificaciones de velocidad: x1, x4 y x16. El banco PCI se utiliza para tarjetas un poco más antiguas, ejemplo: tarjetas de sonido, tarjetas de red, tarjetas de conexión. En la actualidad los zócalos(slots) que más predominan son los PCI Express.

Los bancos o slots PCI mejoran las capacidades de los ordenadores, ya que permiten que los usuarios agreguen más características a sus ordenadores, al insertar tarjetas adaptadoras en las ranuras de expansión.

Las ranuras o zócalos de memoria RAM

Ranuras de memoria RAM

Las placas base o motherboard pueden tener dos, cuatro u ocho ranuras de memoria RAM. Mientras más ranuras de memoria tenga una placa base mucho mejor, ya que permite la posibilidad de poner mas módulos de RAM. Los bancos de RAM o zócalos como deseen llamarle, son largos y delgados como se muestra en la imagen de la izquierda.

La RAM, memoria de acceso aleatorio, es la encargada de almacenar temporalmente los datos dinámicos para mejorar el rendimiento del ordenador mientras está trabajando. Es decir, es el lugar donde se cargan los programas y datos para que el procesador cuando los necesite no tenga que acudir del disco duro. La memoria RAM es volátil, lo que significa que pierde su contenido una vez que se apaga el equipo.

Puente norte(Northbridge)

Componentes de una placa base de PC

Es conocido como Memory Controller Hub (MCH). Es un chipset que permite comunicarse a la CPU con la memoria RAM y la tarjeta de video. A partir de Intel Sandy Bridge en 2011, este componente electrónico ya no está presente, porque se ha integrado en el mismo microprocesador. Mejorando de manera exponencial velocidad en todo el hardware.

Es o era el encargado de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM. Casi siempre se encuentra ubicado en la placa base cerca del procesador. Se puede nombrar GMCH, por Graphic and Memory Controller Hub.

Puente Sur (Southbridge)

South Bridge

Se denomina puente porque interconecta buses de datos. Conocido como Hub de Controlador de Entrada / Salida (ICH). Es quien permite al procesador comunicarse con los slot PCI, PCI-Express x1 (tarjetas de expansión), conectores SATA (discos duros, unidades ópticas), puertos USB (dispositivos USB), puertos Ethernet y audio integrado.

Controla las comunicaciones entre los periféricos de menos velocidad. También se le conoce como ICH (I/O Controller Hub).

Chipset

PCH de una placa madre

Un chipset es un grupo de pequeños circuitos integrados que manejan el flujo de datos de los componentes esenciales de una PC. Estos componentes clave incluyen el microprocesador, la memoria principal, la caché secundaria y cualquier otro dispositivo situado en los buses. Un chipset además controla el flujo de los discos duros y otros dispositivos conectados a los canales IDE.

Antiguamente una placa base de PC tenía dos chipsets principales: Northbridge y Southbridge. Pero en las placas modernas se han integrado en uno solo, ya que esto de tener dos chipsets trae problemas de velocidad.

Batería (CMOS)

bateria de 3Volt de una placa base

La batería CMOS que se encuentra en todas de las placas madre de PC, es la pila de litio CR2032. Es la encargada de suministrar energía para almacenar la configuración de la BIOS y mantener en funcionamiento el reloj en tiempo real.

Los dispositivos CMOS no requieren prácticamente energía para funcionar. La RAM CMOS es utilizada para almacenar la información sobre la configuración del ordenador.

En la memoria CMOS se guardan la hora y la fecha, que se actualizan mediante un reloj de tiempo real (RTC).

¿Qué componentes nos encontramos en una placa base a nivel electrónico?

Circuito Integrado en motherboard

Componentes de una placa base de PC

Un circuito integrado (CI), también conocido como chip o microchip, es una estructura de pequeñas dimensiones de material semiconductor, normalmente silicio, de algunos milímetros cuadrados de superficie (área), sobre la que se fabrican circuitos electrónicos generalmente mediante fotolitografía y que está protegida dentro de un encapsulado plástico o de cerámica.1​ El encapsulado posee conductores metálicos apropiados para hacer conexión entre el circuito integrado y un circuito impreso. Wikipedia

Placa de circuito impreso de PC

circuito impreso de una motherboard

En electrónica, una placa de circuito impreso es una superficie constituida por caminos, pistas o buses de material conductor laminadas sobre una base no conductora. El circuito impreso se utiliza para conectar eléctricamente a través de las pistas conductoras, y sostener mecánicamente, por medio de la base, un conjunto de componentes electrónicos. Las pistas son generalmente de cobre, mientras que la base se fabrica generalmente de resinas de fibra de vidrio reforzada, cerámica, plástico, teflón o polímeros como la baquelita. También se fabrican de celuloide con pistas de pintura conductora cuando se requiere que sean flexibles para conectar partes con movimiento entre sí, evitando los problemas del cambio de estructura cristalina del cobre, que hace quebradizos los conductores de cables y placas. Wikipedia

Condensadores o capacitores(Electrolíticos, Sólidos, SMD) en placa base de PC

condensadores en placa base

Los condensadores en un circuito electrónico su función principal es el almacenamiento y estabilización de la corriente eléctrica. Esto es así porque los componentes electrónicos requieren que la corriente que circula por ellos sea lo más estable posible. Los condensadores o capacitores almacenan toda la corriente y luego la dejan salir poco a poco con el menor ruido posible (ripple), dependiendo de su capacidad.

Condensador Electrolítico:
Componentes de una placa base de PC

Un condensador electrolítico es un tipo de condensador que usa un líquido iónico conductor como una de sus placas. Típicamente con más capacidad por unidad de volumen que otros tipos de condensadores, son valiosos en circuitos eléctricos con relativa alta corriente y baja frecuencia. Este es especialmente el caso en los filtros de alimentadores de corriente, donde se usan para almacenar la carga, y moderar la tensión eléctrica de salida y las fluctuaciones de corriente en la salida rectificada. También son muy usados en los circuitos que deben conducir corriente continua pero no corriente alterna. Wikipedia

Condensador Sólido
capacitor de una placa base

Este es el tipo que más se está empleando hoy en día. En su interior hay un polímero orgánico sólido y su exterior está formado por una carcasa de aluminio, perfectamente sellado. Este condensador es más resistente que los electrolíticos y tienen una mayor vida operativa. Es por esto por lo que han ido reemplazando a los electrolíticos hoy en día.

Condensador SMD
capacitor SMD en motherboard

Condensador de montaje superficial. Es un condensador eléctrico, es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico.

Resistencias de una placa base de ordenador

resistencia en placa base

La resistencia es un componente que su función principal es la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un conductor. La unidad de resistencia en el Sistema Internacional es el ohmio, que se representa con la letra griega omega (Ω).

MOSFET de una placa madre de ordenador

Mosfet en tarjeta de PC

El transistor de efecto de campo metal-óxido-semiconductor o MOSFET  es un transistor utilizado para amplificar o conmutar señales electrónicas. Prácticamente la totalidad de los microprocesadores comerciales están basados en transistores MOSFET.

El MOSFET es un dispositivo de cuatro terminales llamados fuente (S, Source), drenador (D, Drain), puerta (G, Gate) y sustrato (B, Bulk). Sin embargo, el sustrato generalmente está conectado internamente al terminal de fuente y por este motivo se pueden encontrar dispositivos MOSFET de tres terminales. Wikipedia