También conocida como placa madre o tarjeta madre (del inglés motherboard o mainboard) es una placa de circuito impreso a la que se conectan los componentes que constituyen la computadora u ordenador. Tiene instalados una serie de circuitos integrados, entre los que se encuentra el chipset, que sirve como centro de conexión entre el microprocesador, la memoria de acceso aleatorio (RAM), las ranuras de expansión y otros dispositivos.
Va instalada dentro de una caja o gabinete que por lo general está hecha de chapa y tiene un panel para conectar dispositivos externos y muchos conectores internos y zócalos para instalar componentes dentro de la caja.
La placa base, además, incluye un firmware llamado BIOS, que le permite realizar las funcionalidades básicas, como pruebas de los dispositivos, vídeo y manejo del teclado, reconocimiento de dispositivos y carga del sistema operativo.
Partes de una placa base
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- Zócalo CPU: Se usa para fijar y conectar un microprocesador.
- Ranuras DIMM: Se colocan memorias RAM de tipo DDR.
- Ranuras AGP: Se colocan las tarjetas de video.
- Puente norte: Controla las funciones de acceso desde y hasta: microprocesador, AGP o PCI-Express, memoria RAM y Puente sur.
- Puente sur: Se encarga de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y algunas otras funcionalidades de baja velocidad dentro de la placa base.
- Ranuras PCI: Se colocan la tarjeta de video, las tarjeta de audio, tarjeta de red alámbrica, tarjeta de red inalámbrica y el módem.
- Ranuras CNR: Se colocan dispositivos de comunicación.
- BIOS: Localiza y reconoce todos los dispositivos necesarios para cargar el sistema operativo en la memoria RAM.
- Batería: Se encarga de mantener la alimentación eléctrica del reloj de tiempo real (RTC), también es la encargada de mantener los parámetros almacenados en la CMOS RAM que son usados por la Bios.
- Conector IDE: Se conecta el disco duro y la unidad de CD.
- Conector ATX: Se conecta la fuente de alimentación.
- Puertos USB: Se conectan periféricos que tengan este tipo de conector.
- Jumpers SW: Cambiar la configuración o modo de operación del dispositivo.
- Puerto paralelo: Se conectan periféricos como las impresoras.
- Puerto MIDI: Se conecta la palanca de juego o Joystick.
- Conector del ventilador: Se conecta el ventilador para la refrigeración de la torre.
La mayoría de las placas de PC vendidas después de 2001 se pueden clasificar en dos grupos:
- Las placas base para procesadores AMD
- Slot A Duron, Athlon
- Socket A Duron, Athlon, Athlon XP, Sempron
- Socket 754 Athlon 64, Mobile Athlon 64, Sempron, Turion
- Socket 939 Athlon 64, Athlon FX , Athlon X2, Sempron, Opteron
- Socket 940 Opteron y Athlon 64 FX
- Socket AM2 Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
- Socket F Opteron
- Socket AM2 + Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom
- Socket AM3 Phenom II X2/X3/X4.
- Socket AM4 Phenom III X3/X4/X5
- Las placas base para procesadores Intel
- Socket 7: Pentium I, Pentium MMX
- Slot 1: Pentium II, Pentium III, Celeron
- Socket 370: Pentium III, Celeron
- Socket 423: Pentium 4
- Socket 478: Pentium 4, Celeron
- Socket 775: Pentium 4, Celeron, Pentium D (doble núcleo), Core 2 Duo, Core 2 Quad, Core 2 Extreme, Xeon
- Socket 603 Xeon
- Socket 604 Xeon
- Socket 771 Xeon
- LGA1366 Intel Core i7, Xeon (Nehalem)
- LGA 1156 Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7 (Nehalem)
- LGA 2011 Intel Core i7 (Sandy Bridge)
- LGA 1155 Intel Core i7, Intel Core i5 y Intel Core i3 (Sandy Bridge)
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:
1. 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)
2. 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.
- Baby AT: 216 × 330 mm
- 1995 ATX 305 × 244 mm (Intel)
3. 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.
- MicroATX: 244 × 244 mm
- FlexATX: 229 × 191 mm
- MiniATX: 284 × 208 mm
- 2001 ITX 215 × 195 mm (VIA)
4. 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.
- MiniITX: 170 × 170 mm
- NanoITX: 120 × 120 mm
- PicoITX: 100 × 72 mm
- 2005 [BTX] 325 × 267 mm (Intel)
5. 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.
- Micro bTX: 264 × 267 mm
- PicoBTX: 203 × 267 mm
- RegularBTX: 325 × 267 mm
- 2007 DTX 248 × 203 mm ( AMD)
6. DTX: destinadas a PCs de pequeño formato. Hacen uso de un conector de energía de 24 pines y de un conector adicional de 2x2.
- Mini-DTX: 170 × 203 mm
- Full-DTX: 243 × 203 mm
7. 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 mas persistentes está Dell, que rara vez fabrica equipos diseñados con factores de forma de la industria.
Socket
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 sueldan sobre la placa base, como sucede en las videoconsolas.
Chipset
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.
Ranuras
XT
Es una de las ranuras más antiguas y trabaja con una velocidad muy inferior a las ranuras modernas (8 bits) y a una frecuencia de 4,77 megahercios, ya que garantiza que los PC estén bien ubicados para su mejor funcionamiento; necesita ser revisados antes.
ISA
La ranura ISA es un ranura de expansión de 16 bits capaz de ofrecer hasta 16 MB/s a 8 megahercios. Los componentes diseñados para la ranura ISA eran muy grandes y fueron de las primeras ranuras en usarse en las computadoras personales. Hoy en día es una tecnología en desuso y ya no se fabrican placas madre con ranuras ISA. Estas ranuras se incluyeron hasta los primeros modelos del microprocesador Pentium III. Fue reemplazada en el año 2000 por la ranura PCI.
VESA
En 1992 el comité VESA de la empresa NEC crea esta ranura para dar soporte a las nuevas placas de video. Es fácilmente identificable en la placa base debido a que consiste de un ISA con una extensión color marrón, trabaja a 32 bits y con una frecuencia que varia desde 33 a 40 megahercios. Tiene 22,3 centímetros de largo (ISA más la extensión) 1,4 de alto, 0,9 de ancho (ISA) y 0,8 de ancho (extensión).
PCI
Peripheral Component Interconnect o PCI es un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en ésta (los llamados "dispositivos planares" en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en las computadoras personales, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores.
Audio/módem rise
El audio/modem rise o AMR es una ranura de expansión en la placa madre para dispositivos de audio o módems lanzada en 1998 y presente en placas de Intel Pentium III, Intel Pentium IV y AMD Athlon. Fue diseñada por Intel como una interfaz con los diversos chipsets para proporcionar funcionalidad analógica de entrada/salida permitiendo que esos componentes fueran reutilizados en placas posteriores sin tener que pasar por un nuevo proceso de certificación de la Comisión Federal de Comunicaciones (con los costes en tiempo y económicos que conlleva).
Comunication and Networking Riser
Communication and Networking Riser, o CNR, es una ranura de expansión en la placa base para dispositivos de comunicaciones como módems o tarjetas de red. Un poco más grande que la ranura audio/módem rise, CNR fue introducida en febrero de 2000 por Intel en sus placas madre para procesadores Pentium y se trataba de un diseño propietario por lo que no se extendió más allá de las placas que incluían los chipsets de Intel, que más tarde fue implementada en placas madre con otros chipset.
PCI-Express
PCI-Express, abreviado como PCI-E o PCIE, aunque erróneamente se le suele abreviar como PCIX o PCI-X. Sin embargo, PCI-Express no tiene nada que ver con PCI-X que es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2.1. Su velocidad es mayor que PCI-Express, pero presenta el inconveniente de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión.
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