Fundamentos de Hardware: Funcionamiento de la Fuente de Alimentación, Placa Base y Microprocesador

Fuente de Alimentación: Conversión y Tipos (AT vs. ATX)

En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo esencial que convierte la tensión alterna (AC) de la red de suministro en una o varias tensiones prácticamente continuas (DC), las cuales son necesarias para alimentar los distintos circuitos de la computadora.

Este proceso de conversión se logra a través de cuatro etapas electrónicas fundamentales:

1. Transformación
2. Rectificación
3. Filtrado
4. Estabilización

Tipos de Fuentes de Alimentación

Las dos arquitecturas principales de fuentes que podemos encontrar al abrir un ordenador son: AT y ATX.

• Fuentes AT: Fueron utilizadas hasta la aparición del Pentium MMX. Sus conectores a la placa base difieren de los utilizados en las fuentes ATX. Un aspecto considerablemente más peligroso es que la fuente se activa a través de un interruptor físico que maneja directamente el voltaje de 220 V, lo que implica un riesgo al manipular el PC.
• Fuentes ATX: Una de las grandes ventajas de las fuentes ATX es que no disponen de un interruptor directo para encender/apagar la fuente. En su lugar, utilizan un pulsador conectado a la placa base, y es esta la que se encarga de gestionar el encendido de la fuente. Esto permite realizar conexiones y desconexiones controladas por software.

Voltajes y Código de Colores Estándar

Es crucial conocer la correspondencia entre los colores de los cables y los voltajes que suministran:

• Cable rojo: +5 V
• Cable amarillo: +12 V
• Cable naranja: +3.3 V
• Cable verde: Power On/Off (Señal de encendido)
• Cable negro: Neutro (Tierra o GND)

Placa Base (Motherboard): El Centro de Conexión del PC

La placa base, también conocida como placa madre, tarjeta madre o motherboard (o mainboard), es una tarjeta de circuito impreso fundamental a la que se conectan todas las demás partes de la computadora.

La placa base tiene instalada una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el Chipset, que actúa como centro de conexión y comunicación entre componentes clave como el procesador, la memoria RAM, los buses de expansión y otros dispositivos.

Generalmente, la placa base se instala dentro de un gabinete que suele estar hecho de lámina metálica. Este gabinete proporciona un panel para conectar dispositivos externos, además de numerosos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro del chasis.

Funcionalidad del BIOS

La placa base incluye un software esencial llamado BIOS (Sistema Básico de Entrada/Salida), que le permite realizar las funcionalidades básicas del sistema, tales como:

• Pruebas iniciales de los dispositivos (POST).
• Manejo del vídeo y del teclado.
• Reconocimiento de dispositivos de almacenamiento.
• Carga inicial del sistema operativo.

Microprocesador: La Unidad Central de Procesamiento (CPU)

El microprocesador es un circuito integrado que contiene algunos o todos los elementos de hardware necesarios para ejecutar instrucciones. Es el soporte físico de la CPU (Unidad Central de Procesamiento), que es un concepto lógico.

Es importante destacar que una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU lógicas. Un núcleo (core) se refiere a una porción del procesador que realiza todas las actividades de una CPU real.

Evolución y Componentes Internos

La tendencia de los últimos años ha sido la de integrar múltiples núcleos dentro de un mismo encapsulado, además de componentes que antes se montaban sobre la placa base como dispositivos individuales. Estos componentes integrados incluyen:

• Controladores de memoria.
• Memoria caché de alta velocidad.

El microprocesador está compuesto básicamente por:

• Varios registros internos.
• Una Unidad de Control.
• Una Unidad Aritmético-Lógica (ALU).
• Dependiendo del diseño, puede contener una Unidad en Coma Flotante (FPU).