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Fundamentos de Hardware

• Unidad 2: Componentes hardware de un ordenador (Introducción)
• Índice I: Contenido de la unidad 2.
  • La caja del ordenador
  • La fuente de alimentación
  • La placa base (socket, chipset, BIOS, zócalos de memoria, buses de expansión, conectores internos, conectores de corriente, conectores de unidades de almacenamiento, cabeceras, conectores del panel lateral, puertos en desuso, puertos USB, puertos para vídeo, puertos para audio, puertos para red)
• Índice II: Segundo índice de la unidad 2
  • El microprocesador
• La caja del ordenador (1):
  • La caja del ordenador (carcasa o chasis) protege los componentes internos.
  • Características principales de la caja: Tamaño (necesario para alojar la placa base), Material/rigidez (aluminio, plásticos, metacrilato), Ventilación (agujeros para ventilación), Bahías de expansión (para agregar tarjetas), Conexiones frontales (USB, auriculares, micrófono, etc.).
• La caja del ordenador (2): Partes de la caja frontal.
  • Botón de encendido
  • Botón de reinicio
  • Luces de indicación (encendido y actividad del disco)
  • Bahías de almacenamiento (5.25", 3.5") para unidades ópticas y de almacenamiento.
  • Conectores (puertos USB frontales, jacks de audio, etc.). Todos estos elementos se conectan a través de cabeceras de panel frontal.
• La caja del ordenador (3): Partes de la caja trasera
  • Fuente de alimentación (ubicada generalmente en la parte superior)
  • Salida de aire del ventilador trasero (si la tiene)
  • Conectores externos del panel lateral (USB, audio, vídeo, red).
  • Bahías de expansión.
  • Laterales (izquierdo y derecho) para ventilación interna.
• La caja del ordenador (4): Tipos de cajas.
  • Torre: vertical, de 45 a 55 cm de altura, con 6 bahías de expansión.
  • Semitorre: vertical, de 37 a 45 cm de altura, 4 o 6 bahías de expansión.
  • Minitorre: vertical, de 32 a 37 cm de altura, con 3 bahías de expansión.
  • Sobremesa: horizontal, con tamaño similar a las semitorres.
  • Barebone: similar a las sobremesa, pero más pequeñas, no disponen de fuente de alimentación.
• La caja del ordenador (5): All-in-one.
  • La caja integrada al monitor como unidad. Ofrece mejor estética y ahorro de espacio, pero su desmontaje es más complicado.

La fuente de alimentación (1)

• Función: Suministra corriente a los componentes del ordenador: transforma corriente alterna (220-240 V) en corriente continua (3.3, 5, 12 V).
• Disipación de calor: Muchas fuentes de alimentación poseen un ventilador incluido para disipar el calor generado durante el funcionamiento.
• Conectores: Distintos tipos de conectores (ATX, SFX, TFX) para conectar los componentes, dependiendo del tipo de componentes que se requiera.
• Potencia: Variedad de potencia: 450 W a más de 1000 W.

La fuente de alimentación (2)

• Potencia máxima: Las fuentes se distinguen por la potencia que pueden suministrar
• Especificar: Valores de corriente y potencia en la etiqueta (pegatina).

La fuente de alimentación (3)

• Conector ATX de 20/24 pines: Proporciona corriente a la placa base.

• Conector ATX de 4 pines: Proporciona corriente adicional a la placa base, si es necesaria.

• Conector E-ATX de 8 pines (EPS): Proporciona corriente extra para el procesador. En algunos casos, se divide en 2 conectores ATX de 4 pines.

• Conector PCle de 6 pines: Corriente adicional para tarjetas gráficas PCI-E.

• Conector PCle de 8 pines: Corriente adicional para tarjetas gráficas PCI-E de alta gama.

• Conector SATA: Proporciona energía a las unidades de almacenamiento

• Conector PATA o IDE (Molex 4 pines): Corriente a unidades de almacenamiento antiguas.

• Conector para disquetera(Berg): No se usa.

La fuente de alimentación (4)

• Referencia a otros conectores: (Pata,IDE, Molex 4 pines, Berg)

La fuente de alimentación (5)

• Importancia de los conectores necesarios frente a los superfluos.
• Fuentes modulares: reducción de cables, mejor ventilación y menos calor.
• Alternativa: fuentes semimodulares (fijos necesarios, enchufables otros).

La fuente de alimentación (6)

• Dispositivos con poco espacio: Adaptadores de corriente externos.

La fuente de alimentación (7)

• Laptops: Batería que almacena corriente. Recarga con el adaptador.
• Composición de baterías: celdas electroquímicas, miliamperios hora (mAh).
• Capacidad: La densidad de energía (watios-hora, Wh) indica la duración.
• Tecnología de baterías: Litio-ion (Li-Ion) -- Duración, capacidad y resistencia.

La placa base (1)

• Definición: Tarjeta de circuito impreso principal de un ordenador. Conecta todos los componentes para su funcionamiento.
• Componente fundamental: Da soporte al resto de componentes.
• Formato de placa base: Determina el formato de la caja y la fuente de alimentación. Factor de forma: características físicas de la placa base.

La placa base (2)

• Forma: Generalmente cuadrada o rectangular.
• Dimensiones: Medidas de ancho, largo y profundidad.
• Anclajes: Posición de agujeros para fijar la placa base a la caja.
• Conector de corriente: 20 o 24 pines (estándar). Pueden ser diferentes según la placa.
• Conectores: Para conectar otros componentes. Incluyen conectores para corriente, para almacenamiento, para los puertos del frontal de la caja.

La placa base (3)

• Factores de forma: Tipos de placas base:
  • ATX (Advanced Technology Extended). 305 x 244 mm. Usada comúnmente
  • E-ATX (Extended ATX): versión más grande de ATX; tamaño: 305 x 330mm.
  • Diferentes tamaños se adaptan a diferentes necesidades y equipos de ordenador

La placa base (4)

• Micro-ATX (uATX): 244 x 244 mm.
• Mini-ITX: 170 x 170 mm. Versiones menores a las ATX
• Se diseña y define placas que tengan un tamaño compatible con cajas de equipo y dispositivos más pequeños.

La placa base (5)

• **Componentes principales de una placa base:**Socket, Chipset, BIOS, Zócalos de memoria, Slots de expansión, Conectores, Pila.

La placa base (6)

• Detalles del proceso de arranque del ordenador que tiene que llevar a cabo.

La placa base - Socket (1)

• Descripción del socket
• Tipos de conexiones: entre 40 y 4000 pines.

La placa base - Socket (2)

• Un socket solo admite un tipo de procesador.
• Consulta del manual de la placa para conocer qué procesadores admite el socket
• Tipos de sockets (PGA y LGA)

La placa base - Socket (3)

• LGA: contactos en rejilla para el socket.
• BGA: matriz de contactos de bolas que se solda al socket.

La placa base - Socket (4)

• Sockets LGA y AM, con detalles sobre versiones (1151, 1200, 1700) y compatibilidades de procesadores. LGA 1151 (6 a 8 generación intel core i3 i5 i7) LGA 1200 (10 a 11generación)

La placa base - Chipset (1)

• Descripción de Chipset (conjunto de chips integrados que ayudan al microprocesador a controlar los componentes de la placa base.)
• Tipos: Los más usuales son la Configuración clásica (puente norte y puente sur) y la configuración moderna (sólo con Puente central o PCH)

La placa base - Chipset (2)

• Descripción del Puente Norte (Northbridge) – Función: comunicación CPU con memoria y tarjeta gráfica, el puente norte controla la comunicación con el resto de la placa base
• Ubicación: Generalmente en la parte superior, cerca del socket de la CPU y zócalos de memoria.
• Conexión: Conectado al CPU mediante el FSB (Front Side Bus) o (Hypertransport – un bus de alta velocidad).
• Calor: Debido a altas velocidades trabaja mucho y se calienta; normalmente cubierta por un disipador de calor.

La placa base - Chipset (3)

• Descripción de Puente Sur (Southbridge): – Función: comunicación con los componentes de entradas/salidas (E/S), unidades de almacenamiento y la BIOS, se conecta al puente norte a través de un bus interno. El puente sur se encarga de gestionar los dispositivos externos, como unidades de almacenamiento.
• Ubicación: Parte inferior de la placa base, cerca de los conectores de las tarjetas de expansión.
• Carga de trabajo: menor que el puente norte, por lo que no suele llevar disipador de calor.

La placa base - Chipset (4)

• Disminución: necesidad de tener un Chipset por los procesadores. Su rendimiento es cada vez mejor que las conexiones del bus FSB con el puente norte.
• Configuración Moderna: el PCH (Platform Controller Hub). Es una creación de Intel.
• AMD: utilizó la denominación FCH (Fusion Controller Hub) pero ahora se refiere como chipset. Esta es una denominación de intel.
• La función de un chipset moderno, es reemplazar las funciones del puente norte, el puente sur, así como las funciones de gestión del microprocesador.

La placa base - Chipset (5)

• Ubicación del PCH: en la placa base, similar a la del puente sur.
• Conexión: utiliza el bus más rápido DMI (Direct Media Interface) para conectar con el microprocesador.

La placa base - BIOS (1)

• Descripción de BIOS
• Los BIOS administran la información para el arranque del equipo.
• La comunicación entre hardware y software se conoce como firmware.
• Actualización de la BIOS: no se recomienda sin necesidad.

La placa base - BIOS (2)

• Descripción del procedimiento de POST (Power-On Self Test), para el chequeo inicial de componentes, cuando el equipo se enciende.

La placa base - BIOS (3)

• Los inicios del proceso del sistema del POST es el proceso del BOOT (Power-On Self Test)
• En la etapa del proceso del arranque del BOOT se busca un sistema operativo en las unidades de almacenamiento (disco duro o unidad óptica de CD/DVD).

La placa base - BIOS (4)

• Configuración básica
• Menú de opciones, predeterminadas u otras para configuraciones personalizadas.
• Teclas para el acceso al menú de configuración de la BIOS: (Supr, Esc, F2, F12)

La placa base - BIOS (5)

• Descripción de configuraciones pre-determinadas por defecto, por optimización y fallo seguro.

La placa base - BIOS (6)

• Memoria CMOS.
• Cómo se configura y graba información en la memoria.
• Como restablecer las configuraciones de la BIOS.

La placa base - BIOS (7)

• Los principales fabricantes de chips de BIOS:
  • (American Megatrends International)
  • Phoenix Technologies
  • Awards, (anteriormente de Phoenix Technologies).
• Técnicas para identificar el chip BIOS

La placa base - BIOS (8)

• Tipos de encapsulados para los chips BIOS: DIP (Dual In-Line Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier).

La placa base - BIOS (9)

• Diferencia entre BIOS y UEFI: Evolución hacia UEFI (Unidad de firmware extensible).
• Mejoras en funcionalidad, seguridad, interfaz de usuario
• Diferencias entre el manejo del usuario para las diferentes versiones de BIOS

Placa base - Zócalos de memoria (1)

• Zócalo SIMM (Single In-line Memory Module): Tipo antiguo, de una sola línea

Placa base - Zócalos de memoria (2)

• Zócalo DIMM (Dual In-line Memory Module): Tipo actualizado. Módulos de dos líneas independientes.

Placa base - Zócalos de memoria (3)

• Tipos de zócalos DIMM.

Placa base - Zócalos de memoria (4)

• Zócalo SO-DIMM (Small Outline Dual In-line Memory Module): Versiones más compactas para laptops.

Placa base - Zócalos de memoria (5)

• Tipos de zócalos SO-DIMM: Comparación con los DIMM

Placa base - Slots (1)

• Bus de expansión como ranuras para agregar funcionalidad a la placa base.

• Slots PCI como slots antiguos, menos utilizados para tarjetas de expansión.

Placa base - Slots (2)

• Distinción visual entre los slots PCI (presencia de pestañas) y PCI Express de los actuales.
• Slot AGP como una variante de slot PCI para tarjetas gráficas.

Placa base - Slots (3)

• Descripción de los slots PCI Express (PCIe): Evolución de los PCI
• Características (tamaños, colores, pestaña de plástico). Número de carriles (lanes) para la velocidad de transmisión.

Placa base - Slots (4)

• Esquema ilustrativo de diferentes tipos de conectores PCI-E

Placa base - Slots (5)

• En otras placas base

Placa base - Conectores internos (1)

• Tipos de conectores presentes en la placa base
• Conexiones de corriente, almacenamiento, etc.

Placa base - Conectores de corriente (1)

• Conectores ATX (ATX 20/24 pines, ATX 4 pines, E-ATX 8 pines (EPS), PCle 6 pines, PCle 8 pines)

Placa base - Conectores de corriente (2).

• Esquema visual de conectores de corriente

Placa base - Conectores de corriente (3).

• Conectores de corriente para ventiladores (3 y 4 pines):
• Cómo y dónde están ubicados en la placa.

Placa base - Conectores de almacenamiento (1)

• Conectores para unidades de almacenamiento internos (PATA o IDE, SATA, M.2)

Placa base - Conectores de almacenamiento (2).

• Especificaciones técnicas para conectores PATA/IDE

Placa base - Conectores de almacenamiento (3).

• Tipos de conectores SATA

Placa base - Conectores de almacenamiento (4).

• Formato de los conectores M.2

Placa base - Cabeceras (1)

• Definición de cabecera (header): agrupación de pines.
• Zonas de ubicación de cabeceras en la placa base.
• Importantes cabeceras internas (frontal panel, USB, audio, TPM, configuración)

Placa base - Cabeceras (2)

• Conexiones de los botones y luces del panel frontal de la caja de los ordenadores (power switch, reset switch, power led, HDD led, speaker)

Placa base - Cabeceras (3)

• Tipos de conectores USB (USB 2.0 y 3.0).

Placa base - Cabeceras (4)

• Conectores de audio para diferentes tipos de audio

Placa base - Cabeceras (5)

• Audio digital (coaxial RCA, fibra óptica Toslink)

Placa base - Cabeceras (6)

• Cabeceras TPM (Trusted Platform Module). Qué permite, tecnologías que utiliza.
• Funcionalidades y ventajas de un módulo TPM

Placa base - Cabeceras (7)

• Detalle de los pines de una cabecera TPM.

Placa base - Cabeceras (8)

• Descripción de las cabeceras de configuración.
• Técnicas sobre cómo resetear las configuraciones del ordenador.