Placa Base
La placa base (main board) o placa madre (motherboard) es el circuito integrado más importante del ordenador, éste controla todos los componentes de la máquina. Está formada por un conglomerado de capas de baquelita o resina, en las que se integran los circuiros eléctricos que forman las líneas de conexión que intercomunican a todos sus elementos. Todos los componentes de ésta son imprescindibles para el correcto funcionamiento del sistema ya que la placa base es el componente sobre el que se construye el PC y de ella depende directamente las futuras ampliaciones del equipo, por ello, su correcta elección a la hora de montarla sobre un sistema u otro, influirá sobre el futuro (en cuanto actualizaciones) de este.
Si un ordenador tiene arquitectura modular es gracias a la placa base ya que en ella se conectan todos los componentes y periféricos del ordenador. En la placa en si, se integran las líneas por las cuales circula la información, también llamadas buses de datos y los chips que gestionan estas comunicaciones, así como el zócalo de inserción del procesador, los slots o ranuras para los módulos de memoria y tarjetas de expansión, también llamados buses de expansión y los denominados CHIP SET que son normalmente los chips de mayor tamaño y los que realmente gestionan toda la información dentro de la placa.
- Normativas AT y ATX. Buses de sistema.
- Bus PC.
- Bus AT o ISA.
- Bus EISA.
- Bus MCA.
- Bus Vesa LV.
Las normativas AT y ATX
Allá por el año 98, algunos fabricantes de hardware, comenzaron a diseñar sus placas bases con respecto a un conjunto de normas, sobre todo de colocación de los componentes para ahorrar energía y reducir el recalentamiento de sus componentes. Estas normas se llamaron "normativas PC '99", estas normas no sólo afectaban a la placa base, sino también a fuente de alimentación, carcasa, entre otros, ya que entre uno de los problemas del diseño AT, se encontraba, el caos que formaban los cableados de datos y de alimentación en la caja, y que en la mayoría de los casos, aun intentando colocarlos de la forma más ordenada posible con bridas de plástico o gomas, dado el gran número de estos, impedía el correcto flujo de aire dentro de la carcasa, y que es determinante en el recalentamiento de los componentes del sistema. Además, es de suponer que con tal tela de araña en cableados, la tarea de acceder a los distintos componentes situados en la carcasa, se hace demasiado tediosa, teniendo en la mayoría de los casos, que desconectar los cables, para manipular los componentes.
I. Los Buses de sistema.
Antecedentes. Buses de sistema obsoletos.
Que es un bus de datos.
Los buses son líneas que comunican los distintos componentes de la placa base, por buses entendemos las conexiones o slots de tarjetas. Los distintos buses que existen en un ordenador PC cronológicamente ordenados son los siguientes :
Bus PC
Tenía 62 hilos, 20 para direccionamiento de la información en la memoria y 8 para líneas de datos, por lo que tenemos que el ancho de palabra de este bus seria de 8 bits. Las líneas que restan se destinaban para necesidades eléctricas, interrupciones y circuitos de control.
El bus PC se utilizó en los primeros ordenadores IBM PC (Personal Computer) y en los primeros clónicos. El IBM PC-XT que fue el primer ordenador que incorporó un disco duro interno, disponía de una versión modificada de éste bus.
Bus AT o ISA (Industry Standard Architecture)
El bus PC fue mejorado con la aparición del IBM PC-AT de IBM, de hay su nombre de bus AT, aunque la aparición de este modelo coincidió con un auge en la industria clónica, lo cual fomentó la imitación entre fabricantes los cuales lo denominaron bus ISA.
El AT lleva 16 hilos para transmisión de datos, por lo cual es un bus de 16 bits. La diferencia principal entre un ordenador AT y el IBC PC y PC-XT es el tamaño de las ranuras de expansión. Los buses ISA tienen ranuras de 16 bits más largas. Como nota decir que el bus ISA permite la conexión de tarjetas tipo PC de 8 bits, ya que este slot, está dividido en 2 partes la primera de ellas, es idéntica al bus PC y la segunda parte es la ampliación, el conjunto de éstas dos partes forman el bus ISA.
En la actualidad todavía hay placas bases, incluso para procesadores de última generación cuyo diseño integra 2 o 3 slots ISA (ver figura 3.1.). Aunque debido a la actualización de tarjetas de este tipo, tiende a desaparecer en breve, siendo sustituido por el bus PCI, este último lo trataremos en la siguiente sección del tema de las placas base.
Bus EISA (Extended ISA)
El bus EISA fue desarrollado como un estándar de los fabricantes de clónicos. El bus EISA es de 32 bits y admite tanto tarjetas propias de su propio bus (EISA) como tarjetas ISA estándar, por tanto, también admitieran tarjetas del tipo PC, con lo cual, permiten ráfagas de datos de 8, 16 y 32 bits. Además el bus EISA mejora el rendimiento (bits de transferencia por segundo) del anterior bus ISA.
El bus EISA fue el primero autogobernado con lo cual no necesita del control y autorización del microprocesador para la transferencia de información de los distintos componentes del ordenador, con lo cual el rendimiento del bus aumenta entre 4 y 5 veces al del bus ISA.
A pesar de todo, el bus EISA no tubo todo el éxito esperado, ya que por aquel entonces el “gigante azul” IBM imponía su hegemonía, así existen pocas tarjetas del tipo EISA en el mercado, fundamentalmente tarjetas de red y controladoras de discos duros de altas prestaciones de ésta época.
Bus MCA (Micro Channel Architecture)
Surgió al tiempo que el bus EISA, éste fue desarrollado por IBM. Este bus al igual que el EISA, también es autogobernado, pero a diferencia con el EISA, éste no es compatible con tarjetas ISA. Como peculiaridad figura su capacidad para identificar cualquier adaptador que se le conecte, permitiendo configurarse de una forma automática. Por otro lado, los buses MCA generan menos interferencias eléctricas con lo cual se reduce la posibilidad de error de los buses de alta velocidad.
Muchos IBM PS/2 y algunos clónicos utilizan el bus MCA, pero no se convirtió en la arquitectura predominante ya que fue sustituido por los buses VESA LV y PCI.
Bus VESA LV
El VESA Local Bus, fue el primero de los llamados Bus Local, creado por Video Electronics Standards Association, un grupo de fabricantes de adaptadores de vídeo, ya que originalmente este bus fue utilizado exclusivamente para conectar directamente el procesador gráfico de la tarjeta de vídeo al procesador central.
Aunque en los primeros diseños de placas solo se incluía un slot para tarjetas de bus VESA, lógicamente la de vídeo, en posteriores actualizaciones se añadieron hasta dos ranuras más (sus especificaciones no recomiendan sobrepasar el límite de 3 slots para este bus) que pueden utilizarse para otros dispositivos como la controladora de disco.
El bus VESA utiliza 32 hilos para la transmisión de datos, por lo tanto es de 32 bits. Fué ampliamente utilizado en diseños de 486, auque con la aparición del bus PCI y de los procesadores Pentium desapareció allá por el año 1995. Las principales causas de esta extinción fue el gran tamaño que alcanzaban las tarjetas y el consiguiente espacio ocupado del componente, gasto añadido respecto a otros diseños más pequeños como el PCI. Con relación al tamaño también es de mencionar, que debido al diseño de las placas AT, las cuales en su mayoría reservaban el espacio para el zócalo del procesador al lado de estas ranuras VESA, con lo cual, las tarjetas de gran tamaño, no se podían montar en según que ranuras VESA por coincidir con el procesador.
Otro problema que presentaban estas tarjetas era que dado su tamaño, solían descolocarse por su parte posterior, ya que al ser tan largas y el tornillo de anclaje estar situado en la parte de conexión del dispositivo, el resto del circuito solía levantarse, desconectándose con ello.