Fundamentos de Hardware PDF

FUNDAMENTOS DE HARDWARE UD 2. Componentes hardware de un ordenador Marcos Rodrı́guez CIFP Ponferrada 1 / 98 Índice I 1 La caja del ordenador 2 La fuente de alimentación 3 La placa base El socket El chipse...

FUNDAMENTOS DE HARDWARE UD 2. Componentes hardware de un ordenador Marcos Rodrı́guez CIFP Ponferrada 1 / 98 Índice I 1 La caja del ordenador 2 La fuente de alimentación 3 La placa base El socket El chipset La BIOS Los zócalos de memoria Los buses de expansión (slots) Conectores internos Conectores de corriente Conectores para unidades de almacenamiento Cabeceras Conectores del panel lateral Puertos en desuso Puertos USB Puertos para vı́deo Puertos para audio Puertos para red 2 / 98 Índice II 4 El microprocesador 3 / 98 La caja del ordenador (1) Caja del ordenador La caja del ordenador (también llamada torre o gabinete) es la carcasa o chasis donde se montan todos los componentes internos del ordenador y que los protege de los golpes y las vibraciones externas. Sus principales caracterı́sticas son: Tamaño: debe ser el necesario para que pueda alojar la placa base. Material/rigidez: la mayorı́a de las cajas tienen el chasis de aluminio con partes de plástico o, incluso, metacrilato. Éste último se usa mucho en modding, ya que al ser transparente, deja ver el interior. Ventilación: las cajas nunca son herméticas, siempre tienen agujeros para ventilar e incluso vienen preparadas para que se les instalen ventiladores adicionales, si son necesarios. Bahı́as de expansión: dependiendo del tipo y tamaño de la caja, ésta puede tener más o menos zonas para añadir tarjetas de expansión. Conexiones frontales: las cajas suelen ofrecer conexiones en su parte frontal, junto al botón de encendido, para conectar dispositivos USB, auriculares, micrófono, lectores de tarjetas de memoria, etc. 4 / 98 La caja del ordenador (2) Partes de la caja del ordenador: Parte frontal: contiene los siguientes elementos: ▶ Botón de encendido. ▶ Botón de reinicio (si posee). ▶ Luces de indicación: de encendido y de actividad de disco. ▶ Bahı́as para las unidades de almacenamiento: de 5,25”para CD/DVD y de 3,5”para discos duros y lectores de tarjetas de memoria. ▶ Conectores: puertos USB frontales, jacks de audio, etc. Todos estos elementos se conectan a la placa base, mediante cables, en las llamadas cabeceras del panel frontal. 5 / 98 La caja del ordenador (3) Parte trasera: contiene los siguientes elementos: ▶ Fuente de alimentación: suele situarse en la parte superior. ▶ Salida de aire del ventilador trasero (si posee). ▶ Conectores externos del panel lateral de la placa base: puertos USB, salidas de audio y vı́deo, puertos de red, etc. ▶ Bahı́as de expansión: para conectar a la placa base tarjetas auxiliares. Lateral izquierdo: suele tener ranuras de ventilación. Si se abre, se puede acceder al interior del ordenador. Lateral derecho: es un lateral ciego, donde se atornilla la placa base. Sólo necesitamos abrirlo para montar unidades de almacenamiento, ya que se suelen atornillar desde los dos laterales de la caja. 6 / 98 La caja del ordenador (4) Existen diferentes tipos de cajas de ordenador, según su formato y tamaño: Torre: está orientada verticalmente, suele medir entre 45 y 55 cm de altura y tener 6 bahı́as de expansión. En ella caben placas base de cualquier tamaño. Semitorre: similar a la torre pero más pequeña (entre 37 y 45 cm de altura) y suele tener entre 4 y 6 bahı́as de expansión. Es el formato más habitual, ya que caben placas base de casi todos los tamaños. Minitorre: similar a las anteriores pero más pequeña (entre 32 y 37 cm de altura) y suele tener 3 bahı́as de expansión. Se usa en entorno doméstico y de pequeña oficina. Sólo admite placas base pequeñas. Sobremesa: está orientada horizontalmente y se suele colocar el monitor encima de ella para ahorrar espacio. Sus tamaños pueden ir desde el de una semitorre tumbada hasta el de un barebone, por lo que las placas base que admite vendrán limitadas por su tamaño. Barebone: similar a la de sobremesa pero mucho más pequeña. No suele tener bahı́as de expansión ni fuente de alimentación. Sólo admite placas base muy pequeñas. 7 / 98 La caja del ordenador (5) All-in-one: en este caso, la caja del ordenador va incorporada al monitor formando un todo. Resulta más estética y cómoda porque ocupa menos espacio pero resulta más complicada de desmontar. Torre Semitorre Minitorre Sobremesa Barebone All-in-one 8 / 98 La fuente de alimentación (1) Fuente de alimentación La fuente de alimentación se encarga de suministrar corriente eléctrica a todos los componentes del ordenador. Para ello, transforma la corriente alterna de la red eléctrica (220 - 240 V) en corriente continua para que pueda usarla el ordenador (3,3, 5 y 12 V). Parte de la energı́a que transforman las fuentes de alimentación se disipa en calor, razón por la cual, suelen llevar incorporado un ventilador. De la fuente de alimentación partirán una serie de conectores, formados por manojos de cables, que se conectarán a los distintos componentes del ordenador para suministrarles corriente. Cada fuente de alimentación tendrá un número y tipo de conectores diferente. La mayorı́a de las fuentes de alimentación son de formato ATX, llamado ası́ porque se diseñó para emplearse con placas base de tipo ATX. Su tamaño estándar es de 150 mm de ancho por 86 mm de alto y entre 100 y 140 mm de largo. Existen otros formatos más pequeños y menos potentes diseñados para cajas y placas base pequeñas, como las fuentes SFX y TFX pero sus conectores van a ser similares a los de las fuentes ATX. 9 / 98 La fuente de alimentación (2) Las fuentes de alimentación se van a distinguir, aparte de por su formato y sus conectores, por la potencia máxima que pueden suministrar. Según el uso que le vayamos a dar al ordenador y el tipo de componentes que tenga, necesitaremos una fuente más o menos potente. En el mercado, podemos encontrar fuentes de entre 450 W y más de 1000 W. Los valores de corriente y de potencia de una fuente de alimentación suelen venir indicadas en la pegatina que llevan puesta. 10 / 98 La fuente de alimentación (3) Los conectores más habituales de una fuente de alimentación ATX son: Conector ATX de alimentación de 20/24 pines: proporciona corriente a la placa base del ordenador. Suele venir en un formato de 20 + 4 que permite separar o juntar las dos partes para usarlo con placas base de 20 o de 24 pines. Conector ATX de 4 pines: proporciona corriente extra para la placa base, si lo necesita. Conector E-ATX de 8 pines (EPS): proporciona corriente extra para el procesador, si lo necesita. A veces está formado por dos conectores ATX de 4 pines que se pueden unir para formar éste. Conector PCIe de 6 pines: proporciona corriente extra para tarjetas gráficas PCIe. Conector PCIe de 8 pines: proporciona corriente extra para tarjetas gráficas PCIe de gama alta. Conector de alimentación SATA: proporciona corriente a unidades de almacenamiento (discos duros o unidades ópticas de CD/DVD).11 / 98 La fuente de alimentación (4) Conector de alimentación PATA o IDE (Molex 4 pines): proporciona corriente a unidades de almacenamiento antiguas. Conector de alimentación para disquetera (Berg): ya no se usa. 12 / 98 La fuente de alimentación (5) La fuente de alimentación suele traer un conjunto de conectores más que suficiente para el uso habitual. Los conectores que no se utilizan se suelen atar con una brida y apartar del camino de los ventiladores, para evitar que las palas de los mismos tropiecen con los cables y se atasque el ventilador o se rompan los cables. Los conectores sobrantes pueden ser un problema en equipos pequeños y aquellos en los que resulta importante el diseño o la estética visual. Para estos equipos existe un tipo de fuentes de alimentación que vienen con los conectores separados de la fuente y a las que podemos enchufar solamente aquellos que necesitemos, evitando que sobren. Son las denominadas fuentes de alimentación modulares. Las fuentes de alimentación modulares suelen ser menos potentes y más caras que las fijas pero, a cambio, ahorran espacio dentro de la caja y mejoran la ventilación, al haber menos cables de por medio. Una alternativa, serı́an las fuentes de alimentación semimodulares que traen fijos los conectores estrictamente necesarios y como enchufables, todos los demás. 13 / 98 La fuente de alimentación (6) Fuente fija Fuente semimodular Fuente modular Los equipos muy pequeños y los ordenadores portátiles no disponen de espacio para ningún tipo de fuente de alimentación. En su lugar, usan un adaptador de corriente externo que realiza las labores de una fuente de alimentación. Adaptador de corriente 14 / 98 La fuente de alimentación (7) Los ordenadores portátiles, además, disponen de una baterı́a que almacena corriente para poder usarlos sin necesidad de tenerlos enchufados. Esta baterı́a se recarga cuando se vuelve a conectar el adaptador de corriente. Las baterı́as están compuestas por celdas electroquı́micas, donde se almacena la corriente eléctrica. La capacidad de estas celdas se mide en miliamperios-hora (mAh). Generalmente, cuantas más celdas tiene, más dura la baterı́a, aunque esto no siempre se cumple puesto que dependerá de cómo estén fabricadas. Lo que nos indica de forma fiable cuál es la duración de una baterı́a es la densidad de energı́a, que se mide en watios-hora (W h). Las baterı́as actuales están compuestas por iones de litio (Li-Ion) que aportan una elevada capacidad energética y resistencia a la descarga. Baterı́a 15 / 98 La placa base (1) Placa base Una placa base, también llamada placa madre (motherboard) o placa principal (mainboard), es una tarjeta de circuito impreso a la que se conectan todos los componentes necesarios para que el ordenador funcione. La placa base es el componente fundamental del ordenador, ya que da soporte al resto de componentes. El formato de placa base que elijamos determinará, en mayor o menor medida, el formato de la caja (aunque las cajas más grandes, admiten todo tipo de placas) y el de la fuente de alimentación (que deberá tener los conectores de corriente necesarios y la potencia suficiente para alimentarla). El formato de una placa base se denomina factor de forma y define algunas de sus caracterı́sticas fı́sicas. 16 / 98 La placa base (2) El factor de forma especifica las siguientes caracterı́sticas: Forma de la placa base: las placas base suelen ser cuadradas o rectangulares. Dimensiones: medidas de la placa base en ancho y largo (profundidad). Posición de los anclajes: situación de los agujeros destinados a los tornillos que fijarán la placa base a la caja del ordenador. Conector de corriente: las placas base estándar usan un conector de 20 o 24 pines para recibir corriente desde la fuente de alimentación pero las hechas a medida podrı́an tener otro tipo de conector. Conectores: la placa base puede tener otros conectores eléctricos para recibir más corriente, alimentar al procesador o a la tarjeta gráfica, conectar ventiladores etc. También puede tener conectores para las unidades de almacenamiento, para los puertos del frontal de la caja, etc. 17 / 98 La placa base (3) Los factores de forma estandarizados más habituales son: ATX (Advanced Technology Extended): son placas rectangulares de 305 x 244 mm, con conector de corriente de 20/24 pines. Es el formato más habitual y da nombre a la fuente de alimentación ATX. E-ATX (Extended ATX ): son las placas más grandes que podemos encontrar en la actualidad, con un tamaño de 305 x 330 mm. Se trata de una versión de las placas ATX con la misma anchura pero más longitud o profundidad, lo que le permite tener más ranuras para la memoria RAM, más slots de expansión, más espacio para ventiladores, etc. Están pensadas para equipos de grandes prestaciones o para estaciones de trabajo. 18 / 98 La placa base (4) Micro-ATX (µATX): son placas cuadradas de 244 x 244 mm que vienen a ser una versión más pequeña de las placas ATX. Para reducir el tamaño, este tipo de placas tienen menos slots de expansión. Están pensadas para equipos con cajas pequeñas. Mini-ITX: las placas de tipo ITX son más pequeñas que las basadas en ATX. La más habitual es la Mini-ITX, que tiene unas dimensiones de 170 x 170 mm, aunque las hay todavı́a más pequeñas como la Nano-ITX y la Pico-ITX. Están pensadas para equipos pequeños como barebones, centros multimedia, etc. 19 / 98 La placa base (5) A continuación vamos a ver las partes principales de una placa base: Socket: hueco o zócalo donde se inserta el microprocesador. Chipset: conjunto de chips que liberan de carga de trabajo al microprocesador, ayudándolo a controlar a otros componentes de la placa base. BIOS: chip de memoria que se encarga del arranque del ordenador. Zócalos de memoria: ranuras donde se insertan los módulos de memoria RAM. Slots de expansión (buses de expansión): ranuras donde se insertan las tarjetas de expansión (gráfica, audio, red, etc.) para aumentar las funcionalidades del equipo. Conectores: de varios tipos (corriente, almacenamiento, etc.) Pila: pila “botón” que mantiene la información de la BIOS cuando el ordenador está apagado. De esta forma, la fecha y hora y algunas configuraciones de arranque se conservan aunque al equipo no le llegue corriente. 20 / 98 Placa base - Socket (1) Socket El socket es el hueco o zócalo de la placa base donde se inserta el microprocesador. El socket permite insertar un microprocesador sin necesidad de soldadura. De esta forma, se puede sustituir fácilmente por otro en caso de averı́a o para mejorar prestaciones. Existe una gran variedad de sockets, dependiendo del número y tipo de conexiones. Pueden tener entre 40 y 4000 pines (conectores). 21 / 98 Placa base - Socket (2) Un socket solamente permite insertar un tipo concreto de microprocesadores de la misma familia, que sean compatibles con él. Del mismo modo, un socket diseñado para microprocesadores de Intel, no acepta microprocesadores de AMD y viceversa. Para conocer el tipo de microprocesadores que admite un socket, debemos consultar el manual de la placa base. Existen 3 grandes tipos de sockets: 1 PGA (Pin Grid Array o matriz de rejilla de pines): en estos sockets, son los microprocesadores los que llevan los pines, mientras que el socket lleva los huecos para que éstos encajen. No hace falta apretar nada, sólo hay que fijarse en que el procesador tendrá una esquina cortada o vacı́a de pines o llevará dibujada una flecha para indicar cómo va colocado. Si lo hacemos bien, entrará sin ningún esfuerzo y usaremos la palanca u horquilla que viene en el socket para trabar el microprocesador y que no se pueda salir. A este tipo de socket, también se le suele llamar ZIF (Zero Insertion Force) porque no se necesita hacer fuerza para realizar la inserción. 22 / 98 Placa base - Socket (3) 2 LGA (Land Grid Array o matriz de contactos en rejilla): en este caso es el socket el que lleva los pines y el microprocesador, los contactos. El microprocesador se fija bajando una tapa que lo aprieta y asegura que los pines del socket tocan los contactos del microprocesador. 3 BGA (Ball Grid Array o matriz de rejilla de bolas): en este caso el microprocesador irá soldado al socket, por lo que no se podrá sustituir. Se suelen usar en dispositivos más pequeños como ordenadores portátiles y smartphones. Socket de tipo PGA o ZIF Socket de tipo LGA Socket de tipo BGA 23 / 98 Placa base - Socket (4) Actualmente, los modelos más habituales de socket son: LGA 1151 (Socket H4): soporta los procesadores Intel Core i3, i5 e i7 (sexta, séptima y octava generación). LGA 1200 (Socket H5): soporta los procesadores Intel Core i3, i5, i7 e i9 (décima y undécima generación) LGA 1700 (Socket V): soporta los procesadores Intel Core i3, i5, i7 e i9 (decimosegunda y decimotercera generación) AM4: soporta los procesadores AMD Ryzen (tercera generación). AM5: soporta los procesadores AMD Ryzen (cuarta generación). Socket LGA 1151 Socket LGA 1200 Socket LGA 1700 Socket AM4 Socket AM5 24 / 98 Placa base - Chipset (1) Chipset El chipset es un conjunto de circuitos integrados (chips) que ayudan al microprocesador a controlar los componentes de la placa base. La idea del chipset es descargar al microprocesador de ciertas tareas de comunicación con la memoria y los periféricos. Los chips que forman parte del chipset se identifican fácilmente, en la placa base, porque suelen ser los chips más grandes después del microprocesador. A veces no se ve alguno de estos chips porque se encuentran debajo de un disipador de calor o de un ventilador. El chipset se suele presentar en dos configuraciones distintas: Configuración “clásica”: se basa en dos chips principales, llamados puente norte (northbridge) y puente sur (southbridge). Configuración “moderna”: se basa en un único chip principal, llamado PCH (Platform Controller Hub). 25 / 98 Placa base - Chipset (2) En la configuración “clásica” de chipset, tenemos dos chips principales: Puente norte (northbridge): es el chip encargado de comunicar al microprocesador con la memoria, la tarjeta gráfica y el puente sur. Se encuentra en la parte superior de la placa base, cerca del socket y de los zócalos de memoria y se conecta al microprocesador a través del FSB (Front-Side Bus) o el más moderno Hypertransport, que son buses de gran velocidad. Como el puente norte trabaja a altas velocidades, se calienta mucho. Por ese motivo suele estar cubierto por un disipador de calor. 26 / 98 Placa base - Chipset (3) Puente sur (southbridge): es el chip encargado de comunicar al microprocesador con los dispositivos de E/S, las unidades de almacenamiento y la BIOS. Se encuentra en la parte inferior de la placa base, cerca de los slots de expansión y se conecta al puente norte a través de un bus interno. Como el puente sur no tiene tanta carga de trabajo como el puente norte, no se calienta tanto y, por lo tanto, no suele llevar disipador. 27 / 98 Placa base - Chipset (4) El auge de los microprocesadores multinúcleo reduce la necesidad de tener un chipset, ya que ahora pueden hacerse cargo de más cosas y con mejor rendimiento que el que puede dar la conexión por FSB con el puente norte. Aún ası́, en la configuración “moderna” de chipset, seguimos teniendo un chip principal: el PCH (Platform Controller Hub). El nombre de PCH es una creación de Intel. AMD usó la denominación FCH (Fusion Controller Hub) durante un tiempo pero ahora se refiere a él, simplemente, como chipset a secas. De ahı́ que se le suela llamar PCH también, aunque no sea estrictamente correcto. En esta nueva configuración, el puente norte desaparece porque el microprocesador realiza la mayorı́a de sus funciones y el puente sur es sustituido por el PCH (que asume las funciones del puente sur y las del puente norte que no haya asumido el microprocesador). 28 / 98 Placa base - Chipset (5) El PCH se sitúa en el mismo lugar que el puente sur (es decir, cerca de los slots) y suele llevar disipador. Para comunicar el microprocesador con el PCH, se sustituye el antiguo FSB por el moderno, y más rápido, bus DMI (Direct Media Interface). 29 / 98 Placa base - BIOS (1) BIOS La BIOS (Basic Input/Output System o Sistema Básico de Entrada/Salida) es un chip de memoria de la placa base que lleva codificado en sus circuitos electrónicos un programa. Este programa gestiona el arranque del ordenador, desde que se pulsa el botón de encendido hasta que se inicia el sistema operativo. La BIOS es un hardware controlado por el software de su interior. A esta relación tan estrecha entre hardware y software se le llama firmware. Por lo general, un firmware no se puede modificar, aunque en el caso de la BIOS, se puede actualizar. Sin embargo, esta operación no se recomienda, salvo en caso de necesidad, ya que cualquier fallo durante el proceso de actualización, inutilizarı́a la placa base entera. Por este motivo, algunas placas base llevan dos chips de BIOS (DualBIOS). Habitualmente, nos referimos a la BIOS en femenino, porque la consideramos un tipo de memoria. No obstante, en algunos textos, se refieren a ella en masculino, considerándola un sistema. 30 / 98 Placa base - BIOS (2) El programa de la BIOS se compone de dos partes: 1 POST (Power-On Self Test o autoprueba de arranque): esta parte del programa comprueba todos los componentes conectados a la placa que estén implicados en el proceso de arranque (procesador, memoria, unidades de almacenamiento, etc.). No es una comprobación exhaustiva, ya que eso tomarı́a demasiado tiempo. Simplemente verifica que los componentes responden y están listos para el arranque. 31 / 98 Placa base - BIOS (3) 2 BOOT: esta parte del programa busca entre las unidades de almacenamiento tratando de encontrar un sistema operativo para cargarlo y pasarle el control del ordenador. 32 / 98 Placa base - BIOS (4) Para configurar el programa de arranque, la BIOS incluye una pequeña aplicación donde el usuario puede elegir entre una o varias configuraciones predeterminadas o personalizar la configuración a su gusto (si bien las opciones son limitadas). El usuario medio no suele usar esta aplicación. El acceso a la aplicación de configuración de la BIOS se debe realizar al iniciarse el arranque, pulsando la tecla indicada para ello. Esta tecla será diferente en función de la BIOS pero suele ser Supr , Esc , F2 , F12 u otra. 33 / 98 Placa base - BIOS (5) Las configuraciones predeterminadas suelen ser: Defaults: es la configuración por defecto, de fábrica. Todas las BIOS tienen, al menos, ésta. Optimized defaults: es la configuración optimizada para el hardware concreto del ordenador. Suele añadirla el ensamblador del equipo cuando la configuración de fábrica no se ajusta bien al hardware presente (hay que tener en cuenta que el fabricante de la BIOS no suele ser el mismo que el de la placa base). Fail-safe defaults: es una configuración, más conservadora, a prueba de fallos. Útil para diagnosticar fallos de arranque. 34 / 98 Placa base - BIOS (6) Aparte de las configuraciones por defecto, la BIOS permite al usuario personalizar algunas opciones. Estas opciones se guardan en una zona de la BIOS que permite modificar su contenido o en otro chip de memoria distinto (en placas base antiguas). Esta zona se conoce como memoria CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor o semiconductor complementario de óxido metálico) y es una memoria volátil que depende de la pila botón. Si la pila se agota, su contenido se borra y se pierden las configuraciones personalizadas del usuario, cargándose la configuración de fábrica. Por este motivo, la BIOS suele situarse cerca de la pila botón, aunque su ubicación no es fija y puede incluso estar lejos de la pila. Ası́, una forma de devolver la BIOS a los valores de fábrica serı́a retirar la pila durante unos instantes. Algunas placas base tienen dos pines de configuración que se pueden unir con un jumper o puente para resetear la BIOS y otras pocas, un pequeño boton. 35 / 98 Placa base - BIOS (7) Por lo general, el fabricante de la placa base no suele fabricar también la BIOS, sino que se la compra a alguna empresa especializada en este tipo de chips. Los principales fabricantes de chips de BIOS son: AMI (American Megatrends International), Phoenix Technologies y Award (en placas base antiguas, ya que la empresa fue absorbida por Phoenix). Identificar el chip de la BIOS en una placa base no siempre es fácil. Normalmente lo haremos mirando la pegatina del fabricante (si lleva) o la serigrafı́a de la placa base cercana a la BIOS (si somos capaces de leerla). En último caso, nos fijarı́amos en el tipo de encapsulado del chip. 36 / 98 Placa base - BIOS (8) Los chips de BIOS suelen venir en dos formatos de encapsulado: Encapsulamiento DIP (Dual In-line Package): el chip lleva pines solamente en dos de sus lados. Lo podemos encontrar en 2 formatos: ⋆ En zócalo: se puede extraer para sustituirla. ⋆ Soldada: no se puede extraer. Encapsulamiento PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier ): el chip lleva pines en todos sus lados. Al igual que el anterior, lo podemos encontrar en 2 formatos: ⋆ En zócalo: se puede extraer para sustituirla. ⋆ Soldada: no se puede extraer. 37 / 98 Placa base - BIOS (9) Las BIOS clásicas (también conocidas como Legacy BIOS) tenı́an muy poca memoria, lo que limitaba mucho sus posibilidades. Con el tiempo estas BIOS han ido dejando paso a las modernas UEFI BIOS, con mucha más capacidad, que mejoran las funcionalidades y la seguridad de la BIOS y aportan una interfaz gráfica para las aplicaciones de configuración, a fin de darles un aspecto más moderno con imágenes en color y soporte para ratón. 38 / 98 Placa base - Zócalos de memoria (1) Zócalos de memoria Los zócalos de memoria son las ranuras de la placa base donde se insertan los módulos de memoria RAM. Existen 3 formatos de zócalos de memoria: Zócalo SIMM (Single In-line Memory Module o Módulo de memoria de una sola lı́nea): en este tipo de zócalo, los contactos de ambos lados del módulo de memoria están interconectados y, por ello, son el mismo contacto repetido. Se dejaron de usar a principios de los 2000. 39 / 98 Placa base - Zócalos de memoria (2) Zócalo DIMM (Dual In-line Memory Module o Módulo de memoria de dos lı́neas): en este tipo de zócalo, los contactos de ambos lados del módulo de memoria son independientes. Los zócalos DIMM son todos igual de largos (133 mm) pero se van a distinguir por el número de contactos (contando los dos lados) que tengan. 40 / 98 Placa base - Zócalos de memoria (3) Los tipos de zócalos DIMM más usados son: ▶ DIMM de 168 contactos: para módulos de memoria SDR. ▶ DIMM de 184 contactos: para módulos de memoria DDR. ▶ DIMM de 240 contactos: para módulos de memoria DDR2 y DDR3. ▶ DIMM de 288 contactos: para módulos de memoria DDR4 y DDR5. Además, los zócalos para memoria SDR tienen dos muescas y los DDR solamente una que se sitúa en lugar diferente, según el tipo de DDR. 41 / 98 Placa base - Zócalos de memoria (4) Zócalo SO-DIMM (Small Outline - Dual In-line Memory Module o Módulo de memoria de dos lı́neas de pequeño tamaño): es una versión más pequeña del zócalo DIMM (aproximadamente de la mitad de tamaño, unos 67 mm), diseñada para equipos portátiles. Suelen estar acompañados de unas lengüetas o grapas flexibles que permiten tumbar el módulo de memoria en horizontal para insertarlo o levantarlo para extraerlo. 42 / 98 Placa base - Zócalos de memoria (5) Los tipos de zócalos SO-DIMM más usados son: ▶ SO-DIMM de 144 contactos: para módulos de memoria SDR. ▶ SO-DIMM de 200 contactos: para módulos de memoria DDR y DDR2. ▶ SO-DIMM de 204 contactos: para módulos de memoria DDR3. ▶ SO-DIMM de 260 contactos: para módulos de memoria DDR4. ▶ SO-DIMM de 262 contactos: para módulos de memoria DDR5. Todos estos zócalos tienen una sola muesca que se sitúa en un lugar diferente, según el tipo de módulo de memoria. 43 / 98 Placa base - Slots (1) Slots de expansión Los buses de expansión o slots de expansión son ranuras de la placa base donde se pueden insertan tarjetas de expansión (gráfica, red, etc.) para ampliar su funcionalidad. A lo largo de la historia, han existido diferentes tipos de slots. Actualmente, solamente tenemos dos: los slots PCI y los PCI Express. Los slots PCI (Peripheral Component Interconnect o Interconexión de componentes periféricos) son los más antiguos y están en desuso pero todavı́a hay placas base que incluyen alguno de ellos para que el usuario pueda usar una tarjeta de expansión antigua que todavı́a funcione. Existı́an diferentes tipos de slots PCI pero en una placa base actual, como mucho nos vamos a encontrar un PCI de 32 bits de ancho de banda y señal de 5 V que se caracteriza por venir presentado con un bloque de plástico de color blanco (aunque podrı́a tener otro color para hacer juego con otras ranuras). 44 / 98 Placa base - Slots (2) Se distinguen de los zócalos de memoria en que los slots PCI no llevan pestañas a los lados para fijar la tarjeta. También se diferencian de los modernos PCI Express en que éstos últimos llevan una pestaña de plástico en el lado derecho. En placas antiguas que solamente lleven slots PCI, podemos encontrarnos conque uno de ellos (el que está más arriba y desplazado hacia el centro de la placa) sea un poco diferente y de color marrón oscuro. Se trata de un slot AGP (Accelerated Graphics Port o Puerto de gráficos acelerado), una variante del slot PCI optimizada para conectar tarjetas gráficas. 45 / 98 Placa base - Slots (3) Los slots PCI Express (también llamados PCIe o PCI-e) son una evolución moderna de los antiguos slots PCI y los que nos vamos a encontrar en placas base modernas. Fı́sicamente, los slots PCIe son parecidos a los PCI clásicos, pero un poco más bajos y estrechos. Vienen en 4 tamaños distintos, con plásticos de colores variados (no hay un color estándar) y los más grandes suelen llevar una pestaña de plástico en el lado derecho para distinguirlos de los PCI. Los slots PCIe se identifican con una x seguida del número de carriles (lanes) que usan para transmitir (x1, x4, x8, x16). A mayor número de carriles, mayor es el tamaño del slot y funciona a mayor velocidad. 46 / 98 Placa base - Slots (4) 47 / 98 Placa base - Slots (5) De arriba abajo: PCIe x4, PCIe x16, PCIe x1, PCIe x16 y PCI De arriba abajo: PCIe x16, PCIe x1, PCI y PCIe x16 48 / 98 Placa base - Conectores internos La placa base tiene una gran variedad de conectores internos que pueden estar presentes o no, en función del diseño de la misma. Vamos a agrupar todos estos conectores internos en 3 grandes grupos: Conectores de corriente. Conectores para unidades de almacenamiento. Cabeceras. 49 / 98 Placa base - Conectores de corriente (1) Algunos de los conectores de corriente de la placa base se corresponden con conectores de la fuente de alimentación. Concretamente, con los conectores de tipo ATX que son: Conector ATX de alimentación de 20/24 pines: proporciona corriente a la placa base del ordenador. Conector ATX de 4 pines: proporciona corriente extra para la placa base, si lo necesita. Conector E-ATX de 8 pines (EPS): proporciona corriente extra para el procesador, si lo necesita. Conector PCIe de 6 pines: proporciona corriente extra para tarjetas gráficas PCIe. Conector PCIe de 8 pines: proporciona corriente extra para tarjetas gráficas PCIe de gama alta. 50 / 98 Placa base - Conectores de corriente (2) Conectores de corriente ATX de 24, 8 y 4 pines 51 / 98 Placa base - Conectores de corriente (3) Otro tipo de conectores que suelen venir en las placas base son los conectores de corriente de los ventiladores. Estos conectores sirven para conectar el ventilador del procesador o los ventiladores que pueda traer la caja del ordenador. Son conectores de 3 o 4 pines con una pared de plástico detrás para evitar conectarlos del revés. Los conectores de 3 pines están en desuso porque no permiten que la placa base modifique la velocidad de los ventiladores en función de las necesidades, cosa que sı́ ocurre con los de 4 pines. El conector de ventilador del procesador suele indicarse en la serigrafı́a de la placa base como CPU fan o System fan, mientras que los conectores para ventiladores de la caja aparecen como Chassis fan o Case fan. 52 / 98 Placa base - Conectores de almacenamiento (1) En la placa base también podemos encontrar varios conectores destinados a conectar unidades de almacenamiento del interior de la caja del ordenador (discos duros y unidades ópticas de CD/DVD). Los principales son: Conectores PATA o IDE Conectores SATA Conectores M.2 53 / 98 Placa base - Conectores de almacenamiento (2) Los conectores PATA o IDE son los más antiguos pero algunas placas base modernas todavı́a incluyen algún conector de este tipo por si se desea reutilizar algún disco duro viejo. Se identifican porque se trata de una agrupación de 40 pines metidos en una carcasa de plástico, generalmente, de color azul o negro (aunque podrı́an llevar cualquier otro color). Para evitar conectarlo del revés, le falta un pin en el centro, aunque también suelen llevar una pestaña de sujección en el lado contrario al pin ausente. NOTA: en placas base antiguas, existe un conector exactamente igual a éste pero con 34 pines. Se trata del antiguo conector FDD para disquetera. 54 / 98 Placa base - Conectores de almacenamiento (3) Los conectores SATA sustituyeron a los antiguos IDE y son los más usados actualmente. Se trata de conectores más pequeños que los IDE, con los pines incrustados en una pared de plástico con forma de “L” y rodeados de una carcasa de plástico. Los colores del conector pueden ser variados e incluso dentro de la misma placa podemos encontrarlos con distintos colores. Por su forma peculiar, es imposible conectarlos del revés. 55 / 98 Placa base - Conectores de almacenamiento (4) Los conectores M.2 son los más modernos y, aunque ya existen en el mercado muchas placas base que los incluyen, su uso todavı́a no está generalizado. Se trata de conectores diseñados para los modernos discos duros en formato “tarjeta” y están configurados para que la tarjeta se instale en horizontal sobre la placa base. Tiene los pines a la vista, con una o dos muescas y su tamaño puede ser variado en función de los modelos de tarjeta que acepte. 56 / 98 Placa base - Cabeceras (1) Cabecera En hardware, llamamos cabecera (header ) a una agrupación de pines con o sin carcasa de plástico alrededor. Una placa base puede contener una amplia variedad de cabeceras que suelen situarse cerca de los bordes de la placa. Las más importantes son: Cabeceras del panel frontal. Cabeceras USB. Cabeceras de audio. Cabeceras TPM. Cabeceras de configuración. 57 / 98 Placa base - Cabeceras (2) Las cabeceras del panel frontal son una agrupación de pines donde se conectan los botones y las luces del panel frontal de la caja del ordenador. En ellas se conectarán el botón de encendido del equipo (power switch), el botón de reinicio si tiene (reset switch) , la luz de encendido (power led), la luz de actividad del disco duro (HDD led), el audio por el altavoz interno para avisos con pitidos (speaker ), etc. En general, para conectarlo todo tendremos que mirar la serigrafı́a de la placa base y ası́ saber qué pines hay que conectar pero algunas placas base tienen estos pines pintados de colores para facilitar su localización. 58 / 98 Placa base - Cabeceras (3) Las cabeceras USB son conectores de la placa base que permiten conectar puertos USB auxiliares, situados en la caja del ordenador (en el frontal, en un lateral, en la parte superior, etc.). Se presentan en dos formatos: USB 2.0: es un grupo de 9 pines (serı́an 10 pero falta el pin 9) que vienen en dos filas. Suelen estar cubiertos por una carcasa de plástico, generalmente, de color azul oscuro o negro. USB 3.0: es un grupo de 19 pines (serı́an 20 pero falta el pin 20) que vienen en dos filas. Suelen estar cubiertos por una carcasa de plástico, generalmente, de color azul claro o negro. 59 / 98 Placa base - Cabeceras (4) Las cabeceras de audio son conectores de la placa base que permiten conectar puertos de audio auxiliares, situados en la caja del ordenador (en el frontal, en un lateral, en la parte superior, etc.). Se presentan en dos formatos: Audio analógico: sirve para proporcionar puertos jack de audio a la caja. Se trata de un grupo de 9 pines (serı́an 10 pero falta el pin 8) que vienen en 2 filas. Se distinguen de la cabecera USB 2.0 en que el pin que falta no está en el mismo sitio y en que no suelen llevar carcasa de plástico. La serigrafı́a de la placa suele poner F Audio, HD Audio o AAFP (Analogic Audio Front Panel). 60 / 98 Placa base - Cabeceras (5) Audio digital: sirve para proporcionar puertos de audio digital (cable coaxial RCA o cable de fibra óptica Toslink) a la caja. Se trata de una fila de 3 pines (serı́an 4 pero falta el pin 3). La serigrafı́a de la placa base suele poner S/PDIF (Sony/Philips Digital Interface). 61 / 98 Placa base - Cabeceras (6) Las cabeceras TPM (Trusted Platform Module o Módulo de plataforma confiable) son conectores de placa base que permiten conectar chips TPM. Un chip de seguridad TPM es un firmware que permite guardar contraseñas, certificados, claves de encriptación, credenciales, etc., con la idea de que toda la información sensible del ordenador se encuentre en un lugar inaccesible para quien pretenda robarla. Esta tecnologı́a puede servir, en combinación con tarjetas de identificación, claves en un USB o mediante identificación biométrica para impedir que un usuario no autorizado pueda usar el ordenador. También se puede usar para identificar al ordenador en una red local o en una VPN (Virtual Private Network), evitando la posibilidad de que un equipo no autorizado acceda a la misma. Chip TPM 62 / 98 Placa base - Cabeceras (7) Una cabecera TPM es una agrupación de 19 pines (serı́an 20 pero falta el pin 4) en dos filas. Se distinguen de la cabecera USB 3.0 en que el pin que falta no está en el mismo sitio y en que no suelen llevar carcasa de plástico. 63 / 98 Placa base - Cabeceras (8) Las cabeceras de configuración son grupos de pines que se pueden unir con un puente (jumper ), de dos en dos, para cambiar alguna configuración de la placa base, por hardware. Tenemos que mirar la serigrafı́a de la placa para saber cómo se debe hacer. En placas modernas, cada vez hay menos cabeceras de este tipo pero se sigue manteniendo una que es la que permite borrar el contenido de la memoria CMOS de la BIOS. Esta cabecera se suele identificar en la serigrafı́a de la placa como CLEAR CMOS o BIOS CONFIG. 64 / 98