Componentes físicos de una placa base de ordenador
Esta será con diferencia la sección más amplia de este artículo, ya que la placa base dispone de gran cantidad de componentes que merece la pena nombrar. Comencemos entonces.
Chipset
El chipset o “conjunto de chips” son un conjunto de circuitos integrados que están diseñados para establecer la comunicación entre el procesador y los demás componentes instalados en la placa base. Estos elementos pueden ser la memoria RAM, los discos duros, slots de expansión y puertos de entrada y salida.
Con la evolución de la tecnología de las placas base, estos chips están normalmente constituidos por un solo chip central. Además, estos chips están exclusivamente diseñados para un conjunto de procesadores o una determinada marca y para determinados módulos de memoria RAM. Esto hace necesario que al adquirir una placa base del mercado nos veamos obligados a comprar también un procesador y módulos de memorias RAM compatibles para ella.
Placas base antiguas
Al chipset puede venir integrado mediante dos chips y también se les llama puente norte o North Brigde y puente sur o South Bridge. Cada uno de estos chips se encargan de unas determinadas tareas a realizar:
Puente norte: este chip está directamente unido al bus del procesador y tiene comunicación directa con éste y la memoria RAM. Este bus también se le llama Front Side Bus o (FSB) y es determinante en la velocidad y rendimiento de un equipo. Además de este también se encarga de la comunicación con los puertos PCI-Express, ya que estos son los que soportan los componentes de mayor velocidad como la placa base o las nuevas unidades de almacenamiento en estado sólido M.2 y PCI-E
Puente Sur: este chip está directamente conectado con el puente norte mediante el bus Directa Media Interface o (DMI). Este chip se encarga de las comunicaciones de los dispositivos de entrada y salida y de conectar estos con el puente norte. Por ejemplo, Discos duros SATA, USB, Fire Wire, tarjeta de red, AUDIO, etc.
Placas base modernas
Actualmente con la aparición de los procesadores de varios núcleos como los Intel Core y los AMD FX este chipset se ha visto significativamente reducido a un solo chip, desapareciendo así el puente sur.
Esto se debe a que los nuevos procesadores integran dentro de ellos el controlador de memoria, por lo que van directamente conectados al bus de la memoria RAM. Digamos que el puente FSB está integrado dentro del procesador y el bus encargado del resto de dispositivos recibe el nombre de Plataform Controller Hub (PCH) sustituyendo el bus DMI.
Tipos de chipsets
Existe una gran cantidad de modelos de chipset. Con cada evolución de los procesadores también es produce una evolución de estos chips. Como en todo, los hay de gama baja, para una gestión de componentes más reducida o de menor velocidad, una gama media y una gama alta que ofrece máxima velocidad y soporte para varias tarjetas gráficas y para las memorias RAM más rápida del mercado.
Según el fabricante de procesador podremos encontrar chipsets diseñados para procesadores AMD, y chipsets diseñados para procesadores Intel.
Zócalo de Microprocesador
Como no podría ser de otra forma, en la placa base es donde se debe instalar el microprocesador y para ello será necesario un zócalo con los conectores físicos para comunicar este con la placa. Hay dos tipos de zócalos:
- PGA (Pid Grid Array): en este zócalo existe un panel con agujeros para introducir dentro el microprocesador, el cual contará con pines de contacto para su inserción.
- LGA (Land Grid Array): en el zócalo se presenta una matriz de contactos chapados en oro que hacen contacto entre la placa base y el chip del procesador, el cual solamente tiene una superficie plana con puntos de contacto.
La tecnología de inserción se denomina ZIF (Zero Insertion Force) ya no el chip acopla perfectamente en el zócalo si necesidad de hacer fuerza en el proceso.
Al igual que ocurre con los procesadores, existen muchos tipos de zócalos para su instalación. Esto provoca que al comprar una placa base de una determinada arquitectura, sea necesario adquirir un procesador compatible con ella.
Además, cada placa base está diseñada para un fabricante de procesadores, por lo que, tanto el zócalo como el chipset deben ser compatibles con la marca en cuestión.
Para aprender más sobre el funcionamiento de un procesador te recomendamos el siguiente artículo:
- Que es un procesador y cómo funciona [enlace]
Slots de memoria RAM
Estos conectores o buses son los encargados de albergar los módulos de memoria RAM que se le vayan a instalar al equipo. Por lo general las placas base cuentan con 4 slots o las de gama alta con 8.
Estos slots estarán por lo general diseñamos para funcionar con tecnología dual channel (doble canal) o incluso quad channel (cuádruple canal). Al igual que ocurre con el procesador, cada placa base soportará una determinada arquitectura de memoria RAM.
Las placas base actualmente cuenta con distintos tipos de ranuras de RAM, aunque todas ellas pertenecen al estándar DDR. Tendremos: DDR, DDR2, DDR3, y DDR4
Para aprender más sobre el funcionamiento de la memoria RAM te recomendamos nuestro artículo:
- Qué es la memoria RAM y cómo funciona [enlace]
VRM
Siglas de Voltage Regulator Module. Son un conjunto de componentes que transforman la corriente eléctrica que le llega a la placa base a tensiones de distintos valores e intensidades para que sean utilizadas por los demás componentes instalados en la misma. Este componente a pesar de no ser especialmente llamativo, es fundamental para que los componentes funcionen correctamente y no se produzcan roturas.
Slots de expansión
Serán las ranuras que tienen la funcionalidad de ampliar el hardware instalado en nuestro equipo. En ellas se podrán instalar tarjetas gráficas, discos duros, tarjetas de red, tarjetas de sonido, etc.
Estos slots actualmente reciben el nombre de PCI-Express o PCI-E y son los sustitutos de los tradicionales PCI. Cada ranura de expansión PCI-E lleva 1, 2, 4, 8, 16 ó 32 enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. Este número de enlaces lo codificamos como un x de prefijo, por ejemplo, x1 para un enlace simple o unitario y x16 para una tarjeta con 16 enlaces, que son las utilizadas para las tarjetas gráficas. Cada uno de estos enlaces da una velocidad de 250 MB/s.
Si tenemos 32 enlaces, darán el máximo ancho de banda, o sea, 8 GB/s en cada dirección para PCIE 1.1. El usado de forma más común es el PCI-E x16 el cual proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. Un enlace simple es aproximadamente el doble de rápido que el enlace PCI normal. 8 enlaces tienen un ancho de banda comparable a la versión más rápida del bus AGP, que son los antiguos slots para tarjetas gráficas.
BIOS
La BIOS o Basic Input-Output System es una memoria de tipo ROM, EPROM o Flash-RAM que contiene información sobre la configuración de la placa base al más bajo nivel.
Dentro de la BIOS también hay un chip de memoria llamado CMOS, con el programa que almacena en su interior, es capaz de inicializar todos los componentes físicos de la placa para poder arrancar el equipo. Además, se encarga de chequearlos en busca de errores o ausencia de dispositivos, por ejemplo, falta de RAM, CPU o Disco duro.
La memoria de la BIOS está continuamente alimentada mediante una pila. De esta forma cuando se apaga la máquina no se pierdan los datos y parámetros configurados en el ordenador. Si por algún caso esta pila se agota o nosotros la retiramos, la información de la BIOS se reinicia a los valores por defecto, pero nunca se pierden.
Tarjeta de sonido y tarjeta de red
Son los chips encargados de procesar el sonido multimedia de nuestro equipo y la conexión de red. Sus chips están localizados cerca de los puertos de salida de la placa base y lo podemos identificar en muchas ocasiones por su distintivo de RealTek ya que este es fabricante de mucho de estos dispositivos integrados en la placa.
Conectores SATA
Este es el estándar de comunicación en los PC actuales para la conexión de discos duros mecánicos y también unidades SSD. En SATA, se utiliza un bus serie en lugar de paralelo para transmitir los datos. Es bastante más rápido que el tradicional IDE y más eficiente. Además, permite conexiones en caliente de los dispositivos y cuenta con buses mucho más pequeños y manejables.
En una placa base podremos disponer de hasta 6 o 10 de estos puertos para instalar discos duros. El estándar actual se encuentra en el SATA 3 que permite transferencias de hasta 600 MB/s
Para aprender más sobre el funcionamiento de un disco duro te recomendamos el siguiente artículo:
- Que es un disco duro y cómo funciona [enlace]
Conector M.2
Ya casi todas las placas cuentan con este puerto instalado. M.2 es el nuevo estándar de comunicación destinado a sustituir a medio y corto plazo la conexión para unidades SSD SATA. Utiliza protocolos de comunicación tanto de SATA como de NVMe. M.2 está destinado exclusivamente a la instalación de unidades de almacenamiento de esta forma evitamos ocupar ranuras PCI-E. Este estándar no cuenta con la velocidad de PCI-E pero es muy superior al SATA.