yerika chirley rojas garzón
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EXTRUCTURA DE LA MOTHERBOARD
YERIKA C. ROJAS GARZÓN
FICHA 523080
ARQUITETURA DE LA PC
es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También es la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LA
ARQUITETURA
VENTAJAS DE LA ARQUITETURA DESVENTAJAS DE LA ARQUITETURA
Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.
Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).
Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operando. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido, y veloz.
Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad MK.
Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.
Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.
PLACA MADRE
Se conoce como placa madre a la tarjeta que reúne aquellos circuitos impresos que permiten interconectar los diversos elementos que componen una computadora.
La placa madre, que puede denominarse placa base o MOTHERBOARD (en inglés), se instala sobre una chapa y cuenta con múltiples zócalos y conectores que le permiten establecer los firmware conocido como BIOS que empieza funcionar junto al encendido del ordenador y que brinda las instrucciones básicas al hardware, además de cargar el sistema operativo.
En la placa madre podemos encontrar además los espacios para la instalación de las memorias RAM y el microprocesador. Dispone, por otra parte, de un conjunto de circuitos que se conoce como CHIPSET, de diversos conectores que permiten la alimentación de electricidad a los componentes y de varios puertos para la conexión de periféricos. Otros elementos importantes de la placa madre es la MEMORIA CMOS, que se encarga de almacenar la fecha, l horario y la configuración inicial de la computadora cuando la maquina esta apagada y, por lo tanto no recibe alimentación de la corriente. La CMOS funciona con una pila que le permite mantenerse en funcionamiento de manera constante.
PLACA MADRE
TIPOS DE BOARD
FULL 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 más 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.
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.
ATX
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.
OTRAS
WTX WTX una nueva tarjeta madre y factor de forma desarrollado para mercado de estaciones de trabajo medianas. Esta va más allá de ATX.
Tecnologías de procesador compatibles con Intel de 32 y 64 bits. Tarjeta madre para doble procesador.
Tecnologías futuras de memoria.
Tecnologías futuras para grafico.
Tarjetas de E/S FLEX slot (PCI de doble ancho).
Gabinetes tipo torre.
Fácil acceso a memoria y ranuras de expansión.
La tarjeta madre WTX puede tener una anchura máxima de 356mm y la longitud máxima de 425mm, es decir, dimensiones significativamente mayores a la ATX.WTX
FLEX ATX Agrego otra variable más pequeña del factor de
forma ATX al escenario de las tarjetas madre.
Mide solo 229mm x 191mm es decir, la más pequeña de la familia ATX.
Admite solo procesadores de socket.
NLX Es un factor de forma de bajo perfil diseñado para
remplazar al diseño LPX.
Permitir la integración completa de nuevas tecnologías más recientes.
Puede sustituir su tarjeta NLX con cualquier otro fabricante.
Es posible quitar la fuente de poder o cualquier unidad de disco sin tener que mover otras tarjetas del sistema.
corrige estos problemas: tamaño físico de los nuevos procesadores y su alta generación de calor, así como nuevas estructuras de bus, tales como el AGP para video de las LPX.
COOLER
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. Los COOLERS se utilizan especialmente en las fuentes de energía, generalmente en la parte trasera del gabinete de la computadora. Actualmente también se incluyen COOLERS adicionales para el microprocesador y placas que pueden sobrecalentarse. Incluso a veces son usados en distintas partes del gabinete para una refrigeración general. Los COOLERS son uno de los elementos que, en funcionamiento, suelen ser de los más ruidosos en una computadora. Por esta razón, deben mantenerse limpios, aceitados y ser de buena calidad.
TIPOS DE COOLER
CPU Cooler-Standard -AMD K7 –Intel 370- CPU
Cooler
Thermaltake SILENT VOLCANO 9 “CoolMod´´
Thermaltake P4 Spark 7
CPU Cooler - PC Enthusiast - AMD K7 - Intel 370 - JET 7
CPU Cooler - PC Enthusiast - AMD K7 - Intel 370 - Aero 7+
CNPS 7000A – ALCU
Thermaltake COPPER SHIM CPU Protector
Exaustor Gabinete
CoolerHD
DISIPADORES
Un disipador es un instrumento que se utiliza para bajar la temperatura de algunos componentes electrónicos.
Un disipador extrae el calor del componente que refrigera y lo evacúa al exterior, normalmente al aire. Para ello es necesaria una buena conducción de calor a través del mismo, por lo que se suelen fabricar de aluminio por su ligereza, pero también de cobre, mejor conductor del calor, cabe aclarar que el peso es importante ya que la tecnología avanza y por lo tanto se requieren disipadores más ligeros y con eficiencia suficiente para la transferencia de calor hacia el exterior.
TIPOS DE DISIPADORES
DISIPADOR DE CALOR DISIPACIÓN ESTOK O DE FABRICA
Es una estructura metálica (por lo general de aluminio) que va montado encima del Microprocesador para ayudarlo a liberar el calor. Fan Cooler: También conocidos como Electro ventiladores y estos son unos pequeños ventiladores de color negro que van montados en el disipador de calor y a su vez en el Microprocesador, y que permite enfriar el disipador de calor del Microprocesador y a este último también. Por lo general giran entre 3500 y 4500 r.p.m. y trabajan a 12 Volts.
Esta es la disipación que trae de fábrica cualquier Procesador actual (salvo las versiones OEM, que no traen nada, solo el puro Micro) es la más sencilla de instalar ya que no necesita ninguna preparación o conocimiento de nada en específico, solo basta con ver el manual de instalación del procesador para instalarlo y ya. Sus temperaturas no son muy buenas que digamos, ya que solo cumplen con lo recomendado por el mismo fabricante.
DISIPACIÓN MEDIA AVANZADA
En esta categoría entran los disipadores de mejor rendimiento, su instalación ya necesita más de conocimiento, desde tipo de socket y montaje hasta la forma de poner los abanicos (en caso de que lleve) para lograr un mejor flujo de aire. En este apartado encontramos los disipadores por aire en dos tipos. FanLess y Activos. Los Fanless son aquellos disipadores de calor que al no llevar abanicos logran una disminución de ruido significativa, esa sería su mayor ventaja, mientras que uno de sus inconvenientes es que a veces su rendimiento no es muy bueno.
BANCOS DE MEMORIA
Los bancos de memoria también llamados Socket o ranuras de memoria, son los conectores para las memorias RAM, existen varios tipos, según el tipo de memoria los cuales veremos a continuación:
TIPOS DE BANCO DE MEMORIA
BANCO DE MEMORIA SIMM
este tipo de banco 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
Es un tipo de banco mas avanzado
que el DIMM
CARACTERÍSTICAS
• maneja una sola división a nivel
interno
• maneja 168 contactos
• capacidad de 256,512,102 Mb
BANCOS DE MEMORIA DDR1 BANCO DE MEMORIA RIMM
Este banco de memoria que hace un año salí
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
Este banco de memoria remplazo al DDR1
por su avanzada capacidad
CARACTERÍSTICAS
maneja una división a nivel interno
maneja 168 contactos
capacidad de 256,512,1024 Mb
BANCO DE MAMORIA DDR2
ZOCALO DE PC
El zócalo (socket en inglés) 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.
ALGUNOS EJEMPLO
AMD
Socket 462
Socket F
Socket 939
Intel
Socket 423
Socket 370
Socket 478
ISA DE CPU
Un conjunto de instrucciones o repertorio de
instrucciones, o ISA (Arquitectura del
Conjunto de Instrucciones) es una
especificación que detalla las instrucciones
que una CPU de un ordenador puede
entender y ejecutar, o el conjunto de todos
los comandos implementados por un diseño
particular de una CPU. El término describe
los aspectos del procesador generalmente
visibles a un programador, incluyendo los
tipos de datos nativos, las instrucciones, los
registros, la arquitectura de memoria y las
interrupciones, entre otros aspectos.
TARJETAS PCI
Sus siglas son “Peripheral Component Interconnect” o interconexión de componentes periféricos, y son componentes hardware que se conectan a la placa base de tu ordenador; del tamaño de una caja de CD mas o menos, y una variedad de usos. Todos los procesos los hace a través del BUS interno de la propia placa base.
Las tarjetas PCI son un término general para varias funcionalidades. Se pueden usar para video, puertos Ethernet , tarjetas de sonido, WIFI e incluso puertos USB. Son tarjetas que nos proveen de servicios según nuestras necesidades.
TARJETA PCI-EXPRESS
Una conexión PCI Express es una conexión
serie que opera más como una red que como
una conexión bus. En lugar de tener un solo
bus que manera los datos de diferentes
fuentes, el protocolo PCIE tiene un
conmutador que controla varias conexiones
serie punto a punto. Cada dispositivo tiene sus
propias conexiones dedicadas, por lo que los
dispositivos ya no necesitan compartir el
ancho de banda tal como lo hace un bus
normal.
Cuando el ordenador arranca, el PCIE
determina qué dispositivos están conectados
en la placa base. Entonces identifica los
enlaces entre dispositivos. Esta identificación
de dispositivos y conexiones es el mismo
protocolo que usa PCI, por lo que PCIE no
requiere ningún cambio de software o de
sistema operativo.
AGP
Es un puerto situado en la placa base del ordenador, especialmente creado para ser usado con tarjetas gráficas. En general es de color marrón y algo más pequeño que los puertos PCI, con 32 pines de conexión (aunque su número puede variar).
En realidad el puerto AGP era un puerto PCI modificado, que permitía una comunicación directa de la tarjeta grafica con la memoria del ordenador
LOS QUE MAS USAMOS EN LA
ACTUALIDAD
Son las PCI PCI-EXPRESS Y AGP
CHIPSET
Un chipset (traducido como circuito integrado auxiliar) es el conjunto de circuitos integrados diseñados con base a 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.
MICROPROCESADOR
El microprocesador (o simplemente procesador) es
el circuito integrado central y más complejo de
un sistema informático; a modo de ilustración, se le
suele llamar por analogía el «cerebro» de
un computador. Es un circuito
integrado conformado por millones de
componentes electrónicos. Es el encargado de
ejecutar los programas, desde el sistema
operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo
ejecuta instrucciones programadas en lenguaje de
bajo nivel, realizando
operaciones aritméticas y lógicas simples, tales
como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas
binarias y accesos a memoria.
Esta unidad central de procesamiento está
constituida, esencialmente, por registros,
una unidad de contro, una unidad aritmético
lógica (ALU) y una unidad de cálculo en coma
flotante(conocida antiguamente como
«coprocesador matemático»).
PUENTE NORTE Y PUENTE SUR
PUENTE NORTE
El puente norte 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).
PUENTE SUR
El puente sur 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 base. El puente sur no está conectado a la unidad central de procesamiento, sino que se comunica con ella indirectamente a través del puente norte.
LA BIOS
El Sistema Básico de Entrada/Salida (Basic Input-Output System), conocido simplemente con el nombre de BIOS, es un programa informático inscrito en componentes electrónicos de memoria Flash existentes en la placa base. Este programa controla el funcionamiento de la placa base y de dichos componentes. Se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del ordenador.
La BIOS está formada por todas las instrucciones para el manejo del hardware de la PC, así como también por aquellas funciones que interactúan con el sistema operativo. Como es necesario cargar siempre este programa en el momento del arranque se lo graba en una memoria ROM. El BIOS es un firmware (software grabado en una memoria no volátil)
MEMORIA ROM
La memoria de solo lectura, conocida también como ROM,
es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores
y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la
información y no su escritura, independientemente de la
presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar,
o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza
principalmente en su sentido más estricto, que se fabrica
con los datos almacenados de forma permanente y, por lo
tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna
forma. Sin embargo, las ROM más modernas,
como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden
borrar y volver a programar varias veces, aun siendo
descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón
de que se las continúe llamando así es que el proceso de
reprogramación en general es poco frecuente,
relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura
en lugares aleatorios de la memoria.
BUS
Toda interconexión entre los distintos dispositivos de una PC por la cual se transmite información. Las velocidades de los buses influyen mucho en el rendimiento general de la máquina. Puede ser regulada en la BIOS.
TIPOS DE BUS
BUS DE CONTROL
El bus de control, al igual que el bus de direcciones es unidireccional y se utiliza para efectuar la lectura y escritura en las memorias y puertos de E/S. Este bus en general lo emplea la CPU para controlar el flujo de los datos y las direcciones de forma organizada.
BUS DE DIRRECCION El bus de direcciones es un canal unidireccional por el cual la CPU envía las direcciones de memoria para ubicar información en los dispositivos de memoria, puertos u otros dispositivos del microcomputador.
BUS DE DATOS Este bus es bidireccional y es el canal por el cual se conducen los datos entre la CPU y los demás dispositivos (memorias, puertos y otros).
BUS DE SISTEMA Para que las unidades más
importantes de una computadora
puedan "comunicarse" entre sí,
existe un elemento que las
interconecta, llamado bus del
sistema. Físicamente, el bus del
sistema es un conjunto de cables.
En la siguiente figura se
representan, de manera gráfica, las
unidades funcionales más
importantes de una computadora;
las flechas indican las direcciones
que pueden tomar los datos.
BUS DE EXPANSIÓN es un elemento de la placa base de un
ordenador que permite conectar a ésta una
tarjeta adaptadora adicional o de expansión,
la cual suele realizar funciones de control de
dispositivos periféricos adicionales, tales
como monitores, impresoras o unidades de
disco. Las tarjetas de expansión son
dispositivos con diversos circuitos
integrados, y controladores que, insertadas
en sus correspondientes ranuras de
expansión, sirven para expandir las
capacidades de un ordenador.
GABINETE
Es el armazón que contiene los principales componentes de hardware de una computadora: su CPU, tarjeta madre, microprocesador, memoria, disco rígido y unidades internas (lector de CD o DVD, etc.). La principal función del gabinete es proteger a estos componentes. Sin embargo, la computación ha avanzado hacia el diseño artístico de gabinetes, que pasaron a ser, además, un objeto decorativo.
Es una estructura metálica (chasis) rectangular, diseñada para ser colocada sobre una superficie sólida; la cuál se encuentra protegida por cubiertas de plástico, fibra de vidrio ó lámina.
TIPOS DE GABINETE
ATX Desktop La frase “Desktop” indica que la computadora debe ir encima del escritorio
ATX Full Más grande que los gabinetes típicos, este permite agregar más discos duros, dispositivos ópticos (Quemadoras, DVD), y tiene más espacio adentro.
Este diseño es famoso por
permitir que un monitor
sea puesto encima del
gabinete.
ATX Media Center o HTPC. Se
conectan al televisor, cámaras
digitales, radios, etc.
ATX MID Este es la
torre ATX mediana y
es la más común.
ATX MINI Gabinetes para tarjetas
madres más pequeñas que las
ATX más comunes. En estos hay
menos espacio para
Quemadoras/DVD y discos duro