La Placa Base

EJERCICIO 1

Buscar información a través de Internet con el fin de responder a las siguientes cuestiones teóricas relacionadas con el componente que estamos estudiando.

• ¿Cuál es la función principal de la placa base de un equipo microinformático.
• ¿Qué componentes se conectan a la placa base?
• De qué componente recibe alimentación la placa base? ¿Qué tipo de corriente es: corriente alterna o corriente continua?
• Anota algunos factores de forma de las placas base actuales de equipos microinformáticos.
• ¿Cuál es el tamaño (medida en centímetros) de una placa base ATX?
• Anota algunos factores de forma de las placas base de equipos servidores (búsqueda del acrónimo SSI (Server System Infrastructure).
• ¿Cuál es el tamaño (medida en centímetros) de una placa base multiprocesador del tipo SSI CEB?
• ¿Qué nos indica que si placa base incorpora tecnología Dual BIOS? ¿Qué ventajas tiene esta tecnología?
• ¿Qué es el chipset de una placa?
• ¿Qué elementos comunica el Puente Norte (Northbridge)?
• ¿Qué elementos comunica el Puente Sur (Southbridge)?

Función

La función de la placa base de la computadora es actuar como el circuito principal que conecta y comunica a todos los dispositivos y componentes conectados a ella. Asimismo, la placa base facilita la comunicación entre los dispositivos.

Los componentes que se conectan a la placa base son: La CPU, tarjeta grafica, tarjetas de red, teclado, ratón, etc.

La fuente de alimentación es la que se encarga de suministrarle la energia a la placa base, transformando la corriente alterna que toma de la alimentación principal en corriente continua que alimenta los diferentes dispositivos conectados a ella.

El Factor de Forma

Las tarjetas madre necesitan tener dimensiones compatibles con las cajas que las contienen, de manera que desde los primeros computadores personales se han establecido características mecánicas, llamadas factor de forma Definen la distribución de diversos componentes y las dimensiones físicas, como por ejemplo el largo y ancho de la tarjeta, la posición de agujeros de sujeción y las características de los conectores.

Con los años, varias normas se fueron imponiendo: 

XT: es el formato de la placa base del PC de IBM modelo 5160, lanzado en 1983. En este factor de forma se definió un tamaño exactamente igual al de una hoja de papel tamaño carta y un único conector externo para el teclado. 

1984 AT 305 × 305 mm (IBM) 

Baby AT: 216 × 330 mm 

AT: uno de los formatos más grandes de toda la historia del PC (305 × 279–330 mm), definió un conector de potencia formado por dos partes. Fue usado de manera extensa de 1985 a 1995. 

1995 ATX 305 × 244 mm (Intel) 

MicroATX: 244 × 244 mm 

FlexATX: 229 × 191 mm 

MiniATX: 284 × 208 mm 

ATX: creado por un grupo liderado por Intel, en 1995 introdujo las conexiones exteriores en la forma de un panel I/O y definió un conector de 20 pines para la energía. Se usa en la actualidad en la forma de algunas variantes, que incluyen conectores de energía extra o reducciones en el tamaño. 

2001 ITX 215 × 195 mm (VIA) 

MiniITX: 170 × 170 mm 

NanoITX: 120 × 120 mm 

PicoITX: 100 × 72 mm 

ITX: con rasgos procedentes de las especificaciones microATX y FlexATX de Intel, el diseño de VIA se centra en la integración en placa base del mayor número posible de componentes, además de la inclusión del hardware gráfico en el propio chipset del equipo, siendo innecesaria la instalación de una tarjeta gráfica en la ranura AGP. 

2005 [BTX] 325 × 267 mm (Intel) 

Micro bTX: 264 × 267 mm 

PicoBTX: 203 × 267 mm 

RegularBTX: 325 × 267 mm 

BTX: retirada en muy poco tiempo por la falta de aceptación, resultó prácticamente incompatible con ATX, salvo en la fuente de alimentación. Fue creada para intentar solventar los problemas de ruido y refrigeración, como evolución de la ATX. 

2007 DTX 248 × 203 mm (AMD) 

Mini-DTX: 170 × 203 mm 

Full-DTX: 243 × 203 mm 

DTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2. 

Formato propietario: durante la existencia del PC, mucha marcas han intentado mantener un esquema cerrado de hardware, fabricando tarjetas madre incompatibles físicamente con los factores de forma con dimensiones, distribución de elementos o conectores que son atípicos. Entre las marcas más persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria.

Tamaño de Una Placa ATX

30,5 × 24,4 cm

Placas Base para equipos servidores SSI (Server System Infrastructure).

Server System Infrastructure (SSI) es un conjunto de especificaciones creadas para definir componentes de servidor comúnmente utilizados. La comunidad de SSI desarrolla especificaciones que estandarizan los elementos críticos del servidor, así como interfaces entre los elementos tales como tableros, chasis y fuentes de alimentación. Esto ayuda en el desarrollo de hardware de servidor común que a su vez simplifica la construcción de soluciones de servidor.

WTX es un factor de forma creado por Intel en 1998 para servidores y estaciones de trabajo con múltiples CPUs y discos duros. Tamaño: 35,56 × 42,54 cm.

CEB es un factor de forma tamaño: 30,5 × 26,7 cm.

Tecnologia Dual Bios

Es una tecnologia que incorpora 2 chips de BIOS integrados en la placa base. Un chip funciona como la BIOS "Principal" que permite el arranque del sistema operativo, el segundo chip funciona como la BIOS "Backup" configurada con la versión de fábrica. Si la BIOS "Principal" falla o deja de funcionar, la BIOS "Backup", automáticamente, se hace cargo del sistema.

El Chipset

Un chipset (traducido como circuito integrado auxiliar) es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base en la arquitectura de un procesador (en algunos casos, diseñados como parte integral de esa arquitectura), permitiendo que ese tipo de procesadores funcionen en una placa base. Sirven de puente de comunicación con el resto de componentes de la placa, como son la memoria, las tarjetas de expansión, los puertos USB, ratón, teclado, etc.

Las placas base modernas suelen incluir dos integrados, denominados puente norte y puente sur, y suelen ser los circuitos integrados más grandes después de la GPU y el microprocesador. Las últimas placa base carecen de puente norte, ya que los procesadores de última generación lo llevan integrado.

El chipset determina muchas de las características de una placa madre y por lo general la referencia de la misma está relacionada con la del chip-set.

Puente Norte (northbridge)

El puente norte (en inglés northbridge) es el circuito integrado más importante del conjunto de chips (Chipset) que constituía el corazón de la placa base. Recibía el nombre por situarse en la parte superior de las placas base con formato ATX y por tanto no es un término utilizado antes de la aparición de este formato para computadoras de escritorio. También es conocido como MCH (concentrador controlador de memoria) en sistemas Intel y GMCH si incluye el controlador del sistema gráfico.

Es el chip que controla las funciones de acceso desde y hasta microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM, vídeo integrado (dependiendo de la placa) y Southbridge. Su función principal es la de controlar el funcionamiento del bus del procesador, la memoria y el puerto AGP o PCI-Express. De esa forma, sirve de conexión (de ahí su denominación de "puente") entre la placa madre y los principales componentes de la PC: microprocesador, memoria RAM y tarjeta de vídeo AGP o PCI Express. Generalmente, las grandes innovaciones tecnológicas, como el soporte de memoria DDR o nuevos FSB, se implementan en este chip. Es decir, el soporte que tenga una placa madre para determinado tipo de microprocesadores, memorias RAM o placas AGP estará limitado por las capacidades del Northbridge de que disponga.

Puente Sur (southbridge)

El Southbridge o puente sur, también conocido como Concentrador de Controladores de Entrada/Salida (I/O Controller Hub, ICH), 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 placa madre. El southbridge no está conectado a la CPU y se comunica con ella indirectamente a través del northbridge - Puente Norte.

La funcionalidad encontrada en los southbridges actuales incluye soporte para: 

Bus PCI 

Bus ISA 

Bus SPI 

System Management Bus ( SMBus ) 

Controlador DMA 

Controlador de Interrupciones 

Controlador IDE (SATA o PATA) 

Puente LPC 

Reloj en Tiempo Real - Real Time Clock 

Administración de potencia eléctrica APM y ACPI 

BIOS 

Interfaz de sonido AC97 o HD Audio. 

Adicionalmente el southbridge puede incluir soporte para Ethernet, RAID, USB y Codec de Audio. El southbridge algunas veces incluye soporte para el teclado, el ratón y los puertos seriales, sin embargo, aún en el 2007 los computadores personales (PC) gestionaban esos recursos por medio de otro dispositivo conocido como Super I/O.

EJERCICIO 2

¿Qué significan las siguientes tecnologías o especificaciones que podemos encontrar en la caja cuando vamos a comprar una placa base?

• Hyper-Threading Technology
• Jumperfree
• UEFI BIOS
• CrashFree BIOS
• dual BIOS

HyperThreading Technology

HyperThreading (también conocido como H Technology) es una marca registrada de la empresa Intel para promover la implementación de la tecnología ''Multithreading Simultáneo'', también conocido como SMT. Permite a los programas preparados para ejecutar múltiples hilos (multi-threaded), procesarlos en paralelo dentro de un único procesador, incrementando el uso de las unidades de ejecución del procesador.

Ésta tecnología consiste en simular dos procesadores lógicos dentro de un único procesador físico. El resultado es una mejoría en el rendimiento del procesador, puesto que al simular dos procesadores se pueden aprovechar mejor las unidades de cálculo manteniéndolas ocupadas durante un porcentaje mayor de tiempo. Esto conlleva una mejora en la velocidad de las aplicaciones que según Intel es aproximadamente de un 60%.

Jumper Free

Tecnología de detección que incorporan la mayoría de las motherboards. A través de ella, la placa es capaz de comunicarse con el microprocesador y determinar la frecuencia de trabajo de éste de forma automática. De esta manera, el usuario (sin tanta experiencia) no se ve obligado a afrontar el complejo proceso de configuración de un «micro».

Por fortuna y para prevenir situaciones en las que la detección automática no se lleva a cabo de forma correcta, todas las placas suelen permitir abordar dicho proceso manualmente.

UEFI BIOS

UEFI Bios: UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) es una interfaz de firmware estándar para PCs, diseñada para reemplazar el BIOS (sistema básico de entrada y salida). Es un estándar creado por más de 140 compañías tecnológicas que forman parte del consorcio UEFI, en el que se incluye Microsoft. Se ha diseñado para mejorar la interoperabilidad del software y solucionar las limitaciones del BIOS. Algunas de las ventajas que ofrece el firmware UEFI son:

• Ayudar a proteger el proceso previo al inicio frente a ataques de bootkit.
• Tiempo de inicio y reanudación desde la hibernación más rápidos
• Compatibilidad con unidades de disco duro con particiones de más de 2,2 terabytes (TB). 
• Compatibilidad con modernos controladores de dispositivos de firmware de 64 bits.
• Capacidad para usar el BIOS con hardware UEFI.
• Capacidad para usar Secure Boot. 

UEFI es el firmware que eventualmente reemplaza la BIOS de los PC comerciales. PCs certificadas para Windows 8 exigirá el arranque UEFI por defecto.

En Bios UEFI únicamente podemos instalar los sistemas de 64 bits. Los de 32 nunca se instalarán en modo UEFI.

La EFI es una BIOS mucho más amigable que la clásica con pantalla azul, que soporta un entorno gráfico de mayor calidad, multilenguaje, precarga de aplicaciones o gestión de LAN, entre otras muchas opciones. EFI son las siglas de "Extensible Firmware Interface", y lo podría definir como una BIOS gráfica y más rápida.

Los Mac montan EFI desde que se pasaron a los procesadores Intel, es decir, allá el año 2006, así que son los ordenadores más avanzados con respecto a esto. Algunas características de Bios UEFI:

En Bios UEFI únicamente podemos instalar los sistemas operativos de 64 bits.

No se puede instalar un sistema desde un Pendrive booteable en modo UEFI.

El disco de instalación debe ser GPT (no MBR).

Requiere de una partición UEFI de boot. Para ello, el disco debe estar vacío.

Al soportar GTP admite discos de más de 2TB para el arranque del sistema.

Compatibilidad para más de cuatro particiones por unidad.

Inicio más rápido. 

En una Bios UEFI únicamente podemos instalar los sistemas operativos de 64 bits. Los windows de 32 nunca se instalarán en modo UEFI.

Verificar en la Bios que efectivamente la Bios está en modo UEFI.

La gran mayoría de las nuevos Bios tienen los dos modos:

BIOS normal (Legacy Mode)

Modo UEFI

CrashFree Bios

Es una utilidad de las placas base ASUS permite la recuperación automatica de la BIOS cuando presenta fallos o se corrompe durante el proceso de actualización. Se Podrá restaurar un fichero de BIOS corrupto utilizando el DVD de soporte de la placa base o por una memoria USB que contenga el fichero de la BIOS. Otros fabricantes de placas base tienen la misma utilidad con otro nombre.

Dual BIOS

Es una tecnología que incorpora 2 chips de BIOS integrados en la placa base, Un chip funciona como la BIOS principal que permite el arranque del sistema operativo y el segundo chip funciona como la BIOS de respaldo configurada con la versión de fábrica. Si la BIOS principal falla o deja de funcionar, la BIOS de respaldo se hace cargo del sistema permitiendo su arranque. 

EJERCICIO 3

Analizar visualmente y obtener datos del componente

Desconectar del suministro eléctrico del ordenador facilitado por la práctica, y abre la tapa de la caja de manera que puedas visualizar la placa base. Trate de responder las siguientes preguntas a partir de la información que puedas observar, y buscando a través de Internet.

Anota el fabricante y modelo de la placa base.

ASUS H81M-K

Puedes averiguar cuál es el factor de forma de esta placa base? ¿Cuál es?

UATX (22,6 x 17,5 cm)

Anota el fabricante de la BIOS.

American Megatrends (AMI)

¿Qué tipo de procesadores admite esta placa base? Especifícanos el socket.

Procesadores INTEL Socket 1150 4ta generación

Cuántos puertos USB incorpora la placa base, en total? Qué tipo hay? ¿Dónde se encuentran?

Incorpora 6 puertos, 2 USB 2.0 y 2 USB 3.0 en la parte de atras, luego 2 USB 2.0 en la parte frontal 

Este modelo de placa base incorpora tarjeta de sonido? Si la incorpora, especifica los conectores que ves.

Si incorpora tarjeta de sonido y se visualizan:

• 3 conectores en la parte de atras (Azul, Verde y Rojo)
• 2 conectores en la parte frontal

Este modelo de placa base incorpora tarjeta de red? Si la incorpora, especifica el nombre del conector que ves.

Si incorpora tarjeta de red, se visualiza un conector para RJ45

EJERCICIO 4

Auditar mediante software: CPU-Z 

EJERCICIO 5

Actualización de BIOS

Durante esta práctica, has buscado la versión de la BIOS instalada en el ordenador. Buscar a través de Internet si hay actualizaciones más reciente del BIOS, e indica el blog el procedimiento para descargarla y actualizarla indicado por el fabricante.

La necesidad de actualizar la BIOS en una placa base es debido a que pueda soportar nuevos procesadores o nuevas memorias entre otras cosas.

Antes de proceder a la actualización es recomendable conectar el equipo a una fuente de alimentación ininterrumpida para evitar que se detenga el proceso debido a un fallo eléctrico, luego se sigue el siguiente procedimiento:

• Ir a la pagina del fabricante, en este caso ASUS https://www.asus.com/es/support/
• Buscar el Modelo de la placa base.
• Abre una pagina y se selecciona controladores y utilidades.
• Se selecciona el sistema operativo y se hace click en BIOS.
• Se selecciona la mas reciente y descarga un archivo en formato ZIP que al descomprimirlo queda un archivo en formato CAP.
• Se reinicia el ordenador y entramos a la BIOS, en la parte de herramientas seleccionamos la Utilidad Asus EZ Flash 2.
• Navegamos hasta ubicar el archivo CAP descargado.
• Al seleccionarlo nos preguntara si realmente queremos actualizar la BIOS.

Si seleccionamos si Listo! tendremos la BIOS actualizada.