Guía placa base

Introducción

La placa base es tal ves la parte menos conocida de un ordenador personal. Las tarjetas gráficas, las CPUs y otros componentes suelen tener más referencias mediante benchmarks, pero una placa base, con menor frecuencia de compra, suele pasar en el olvido de mucha gente y es un componente con mayor relación precio/calidad/resultados. La placa base es la parte del equipo en el que todos los demás componentes se conectan en él, y como base de un sistema actualizable de bricolaje, exige una cierta cantidad de tiempo de investigación para proporcionar al sistema el mejor rendimiento deseado. Actualmente se encuentra experimentando una especie de renacimiento al llegar nuevas tecnologías, como el ancho de banda más grande, más características o el sistema de combinación fundamental de cualquier PC.

La presente guía pretende ayudar a los iniciados en la construcción de sistemas y poder así elegir la placa base más idónea a la hora de comprarla. Una vez finalizada la lectura de esta guía, tendrá una sólida comprensión sobre las muchas partes de la placa base: northbridge, southbridge, socket/zócalo, BIOS, buses, memoria, etc. Una vez que se sabe cuál es el aspecto de las partes más importantes de una placa base, se supone que estarás en condiciones de comprender y evaluar diferentes configuraciones de placa base.

Algunas nociones básicas

Todos los equipos constan de tres partes básicas, y una vez que entiendes cómo encajan estas piezas, ya no tendrás problemas, el resto son todo detalles. Por supuesto, hay un montón de detalles a cubrir, por lo que en el transcurso de esta guía irá adquiriendo conocimiento de ellos.

– Unidad Aritmética Lógica (ALU): La ALU es un circuito digital que calcula operaciones aritméticas y operaciones lógicas entre dos números. Digamos que es la parte del ordenador donde se ejecutan todos los sucesos.

– Almacenamiento: Las instrucciones, datos, y los resultados de la ALU tienen que ser almacenados en alguna parte. Así, todos los equipos tienen algún tipo de almacenamiento conectado a la ALU.

– Bus: Los enlaces de comunicación entre las diferentes partes de la computadora, al igual que la ALU y de almacenamiento, se llaman buses. Los buses existen para mover instrucciones, datos, y resultados entorno a diferentes partes de la máquina.

Figura 1: Un ordenador básico

Cada una de las tres partes mencionadas anteriormente se aplican en sistemas reales por varios tipos de componentes. Dispositivos que exprimen la Unidad Aritmética Lógica (CPU, GPU, tarjetas de sonido, etc), varios tipos de almacenamiento (memoria principal, disco duro, CD-ROM, etc), y varios tipos de buses (bus, PCI, PCI Express, etc). Por el momento vamos a mantener las cosas en un nivel abstracto. A continuación amplifico las tres partes ya mencionadas:

* ALU

* Almacenamiento:

– Rápido (y pequeño) almacenamiento.

– Lento (y grande) almacenamiento.

* Bus

– Comunicaciones internas.

– Comunicaciones externas (entrada/salida, o I/O).

Cómo se muestra en la lista de arriba, de los dispositivos de almacenamiento en general pueden ser clasificados por la velocidad y tamaño. Todas las computadoras modernas constan de al menos un tipo de almacenamiento que es rápido, pequeño, y se encuentra muy cerca de la ALU. El objetivo de colocar este almacenamiento rápido cerca de la ALU es para que la ALU pueda trabajar con los códigos y datos de una manera más fácil y rápida. Este almacenamiento rápido/pequeño es siempre respaldado por uno mucho más grande y lento que se encuentra más lejos de la ALU.

Como se señaló anteriormente, el código y los datos entra el almacenamiento y la ALU, o de un tipo de almacenamiento a otro, lo hacen mediante buses internos. Estos buses conectan las diferentes partes de la computadora entre sí, y una placa base cuenta con una variedad de buses internos para este propósito. Sin embargo, estos buses internos no son los únicos que un ordenador necesita.

Los equipos que utilizamos necesitan alguna manera para comunicarse con el mundo exterior. Las aportaciones de los usuarios y otros tipos de información, necesitan una serie de buses de entrada y salida (I/O) para llegar al área de almacenamiento. Del mismo modo, el ordenador utiliza buses de I/O para mandar información a un dispositivo de visualización, como puede ser un monitor o una impresora. Observa la siguiente Figura 2 que ilustra la forma de buses de I/O que encajan en la Figura 1.

Figura 2: Ordenador básico con unidades de entrada y salida (I/O).

Ordenadores en el mundo real

Los ordenadores del mundo real implementan todos los componentes descritos hasta el momento de diferentes formas. Echa un vistazo al siguiente gráfico que muestra cómo cada una de las partes de los tipos ya enumerados se ejecutan en un sistema de PC genérico.

 

Ordenador	Sistema PC
ALU	CPU
Storage	Rápido: RAM
Lento: Disco Duro
Bus	Interno: Frontside bus, bus de memoria
Externo (I/O): AGP, PCI, PCIe, USB, teclado, ratón

Como puedes observar, la placa base del PC apoya a los tres aspectos básicos de los ordenadores mencionados anteriormente. Echemos un vistazo a un diagrama que muestra las partes básicas de un ordenador personal estándar como el de la Figura 2.

Figura 3: Las partes de un ordenador personal.

Componentes como la CPU, RAM, disco duro, etc son los principales elementos que tendrás que comprar cuando vayas a construir un sistema, y la Figura 3 muestra la forma en que todos se relacionan entre sí. Ten en cuenta que la Figura 3 es un diagrama conceptual que no coinciden exactamente con la forma real en que las partes de una placa base están conectadas. Simplemente muestra qué funciones (almacenamiento rápido, almacenamiento lento, ALU, etc) están ocupando los componentes (memoria RAM, disco duro, CPU, etc).

La Figura 4, que se muestra a continuación, se acerca a la topología de una placa base real, en el sentido en que se representan las conexiones entre los componentes.

Figura 4: Una simple placa base

El esquema de arriba muestra cómo está establecida una simple placa base (no AGP). El core lógico chipset («chipset» para abreviar) es el responsable de encaminar el tráfico a través de los diferentes buses que conectan las partes del sistema. Actúa como un hub o un conmutador, que permite a los diferentes dispositivos que se conectan a él para «comunicarse» entre sí. Por ejemplo, la CPU utiliza el chipset para cargar código y datos de la RAM o del disco duro, o de enviar los resultados a la tarjeta gráfica a la pantalla. Del mismo modo, la tarjeta de video almacena datos de imágenes en la RAM y cuando quiere mostrarlas a la pantalla debe solicitarse a través del chipset.

El chipset se llama así porque consiste en un «set» de chips (en realidad una pareja, pero «chippair» suena estúpido): el chip northbridge y chip southbridge. El motivo de separar las funciones de enrutamiento en el chipset northbridge y el chiptset southbridge lo encontraras en la siguiente Figura 5 que aparece abajo.

Figura 5: El northbridge y southbridge.

La Figura 5 muestra una placa base genérica (pre-AGP), donde la CPU, RAM y el bus de expansión PCI se encuentran alrededor del northbridge, y el resto de dispositivos de I/O (entrada y salida) «cuelgan» del southbridge. Echemos un vistazo más de cerca al northbridge y southbridge para tener una mejor idea de lo que hacen y cómo lo hacen.