Placas Base: Funciones, Componentes y Arquitectura

¿Qué es la Placa Base?

La placa base, también conocida como placa madre o motherboard, es una tarjeta de circuito impreso fundamental que sirve como la columna vertebral de cualquier ordenador. Su función principal es interconectar todos los componentes internos.

Función Principal de la Placa Base

La placa base alberga y conecta los componentes esenciales de un ordenador:

• El zócalo (socket) para el microprocesador.
• Los circuitos electrónicos de soporte (chipset).
• Las ranuras (slots) para la memoria RAM.
• La ROM (Read-Only Memory).
• Ranuras de expansión para tarjetas adaptadoras adicionales (tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, etc.).

Tipos de Placa Base Según su Formato

Existen varios formatos de placas base, cada uno con dimensiones y características específicas:

• XT (Extended Technology): Formato antiguo, ya obsoleto.
• AT (Advanced Technology): Otro formato antiguo, también obsoleto.
• Baby-AT: Una versión más pequeña del AT.
• ATX (Advanced Technology Extended): El formato más común en la actualidad.
• Micro-ATX: una versión reducida de ATX.
• Mini-ITX: Formato aun más pequeño que Micro-ATX.
• WTX (Workstation Technology Extended): Diseñado para servidores y estaciones de trabajo de alto rendimiento.
• Diseños propietarios: Algunos fabricantes utilizan diseños personalizados.

Modelos de Zócalo del Procesador

El zócalo del procesador es el conector donde se inserta la CPU. Existen varios tipos:

• PGA (Pin Grid Array): Modelo clásico con pines en el procesador. Usado en los antiguos procesadores 386 y muchos 486.
• ZIF (Zero Insertion Force): Similar a PGA, pero con una palanca que facilita la inserción y extracción del procesador sin necesidad de fuerza.
• Slot: Un formato en forma de ranura, como el Slot 1 de Intel.
• LGA (Land Grid Array): Los pines están en el zócalo de la placa base, no en el procesador. La superficie del procesador tiene puntos de contacto.
• Otros: En algunos casos, especialmente en dispositivos integrados o portátiles, el procesador puede estar soldado directamente a la placa base.

Chipset: Northbridge y Southbridge

El chipset es un conjunto de circuitos integrados que gestionan la comunicación entre el procesador y otros componentes.

• Northbridge: El circuito integrado más importante del chipset. Gestiona la comunicación entre el procesador, la memoria RAM y el bus de gráficos (AGP o PCIe). En los sistemas modernos, muchas de sus funciones están integradas en el propio procesador.
• Southbridge: Se encarga de controlar los dispositivos de entrada/salida (E/S) y las funcionalidades de baja velocidad, como los puertos USB, SATA, IDE, audio integrado, etc.

Tipos de Zócalos para Memorias RAM

• Módulos SIMM (Single In-line Memory Module): Formato antiguo, ya obsoleto.
• Módulos DIMM (Dual In-line Memory Module): El formato más común en la actualidad.
• Módulos RIMM (Rambus In-line Memory Module): Utilizado en algunos sistemas antiguos con memoria Rambus.
• Doble canal (Dual Channel): Una tecnología que permite acceder a dos módulos de memoria DIMM simultáneamente, aumentando el ancho de banda.
• Triple canal (Triple Channel): Similar al doble canal, pero utilizando tres módulos.
• Quad Channel: Similar al doble y triple canal, utilizando cuatro módulos.

Tipos de Zócalos para Procesador (Ejemplos)

• Socket 486: Para procesadores 486.
• Socket 7: Para procesadores Pentium y algunos de otras marcas.
• Slot 1: Para algunos Pentium II y Pentium III.
• Socket 478: Para Pentium 4 y Celeron.
• Socket 2011 (Socket R): Para procesadores Intel Core i7 de gama alta (Sandy Bridge-E, Ivy Bridge-E).
• Socket AM3: Para procesadores AMD Phenom II y Athlon II.
• Socket FM1: Para las APU de AMD (unidades de procesamiento acelerado).

Buses de Expansión: Características y Tipos

Un bus de expansión es un canal de comunicación que permite conectar tarjetas de expansión (gráficas, sonido, red, etc.) a la placa base. Tipos:

• XT
• ISA
• MCA
• EISA
• VLB (VESA Local Bus)
• PCI (Peripheral Component Interconnect)
• PCI-E (PCI Express): El estándar actual para tarjetas gráficas y otros dispositivos de alta velocidad.
• AGP (Accelerated Graphics Port): Un bus dedicado para tarjetas gráficas, ahora reemplazado por PCI-E.
• AMR (Audio/Modem Riser)
• CNR (Communications and Networking Riser)
• ACR (Advanced Communications Riser)

Interfaces de Almacenamiento

IDE (Integrated Drive Electronics)

Interfaz utilizada para conectar discos duros y unidades ópticas (CD/DVD). Destaca por su bajo coste, aunque ha sido superado en rendimiento por otras interfaces.

SATA (Serial ATA)

Interfaz serie que reemplaza gradualmente a IDE (PATA o Parallel ATA). Ofrece mayor velocidad y compatibilidad con los sistemas operativos actuales.

SAS (Serial Attached SCSI)

Interfaz serie para discos duros de alto rendimiento, utilizada principalmente en servidores. Es el sucesor de la interfaz SCSI (Small Computer System Interface).

Otros Componentes y Conectores

Conector de video (VGA, DVI, HDMI, DisplayPort)

Permite la conexión de un monitor o pantalla para visualizar la información.

USB (Universal Serial Bus)

Estándar de entrada/salida para conectar una amplia variedad de dispositivos periféricos (teclados, ratones, impresoras, memorias USB, etc.).

Baterías de la Placa Base

La placa base incluye una pequeña batería para mantener la configuración de la BIOS y el reloj interno cuando el ordenador está apagado. Tipos:

• Cilíndrica: Antiguas, generalmente de metal hidruro o litio, soldadas a la placa.
• De botón: Las más comunes actualmente, de litio y fáciles de reemplazar.

BIOS (Basic Input/Output System)

Es un firmware (software integrado en un chip) almacenado en la placa base. Se encarga de realizar las funciones básicas de arranque y configuración del hardware. Permite configurar opciones como la secuencia de arranque, la fecha y hora, y la activación/desactivación de componentes integrados.