TARJETA MADRE

Tarjeta Madre (motherboard o mainboard)

La tarjeta madre es el componente más importante de un computador. Es el                     dispositivo que funciona como la plataforma o circuito principal de una computadora integra y coordina todos los sus demás elementos. También es conocida como placa base, placa central, placa madre, tarjeta madre o Board (en inglés motherboard, mainboard).

Es un tablero que contiene todos los conectores que se necesitan para conectar las demás tarjetas del computador. Una tarjeta madre alberga los conectores del Procesador, memoria RAM, Bios, puertas en serie, puertas en paralelo, expansión de la memoria, pantalla, teclado, disco duro, enchufes. Una vez que la tarjeta madre ha sido equipada con esta los elementos que se han mencionado, se le llama“Chipset” o conjunto de procesador

Componentes de la Tarjeta Madre

§      Conector eléctrico: Es donde se conectan los cables para que la placa base reciba la alimentación proporcionada por la fuente. En las placas Baby-AT los conectores son dos, si bien están uno junto al otro, mientras que en las ATX es único.

Cuando se trata de conectores Baby-AT, deben disponerse de forma que los cuatro cables negros (2 de cada conector), que son las tierras, queden en el centro. El conector ATX suele tener formas rectangulares y trapezoidales alternadas en algunos de los pines de tal forma que sea imposible equivocar su orientación.

§    Jumper: Pequeño conductor de cobre cubierto de  plástico utilizado para   unir  dos pines y completar un circuito

§     Disipador del calor y ventilador: Controla la temperatura

§     El Bus: Envía la información entre las partes del equipo

§     Floppy o FDD: conector para disquetera, ya casi no se utilizan

§      Socket: La tarjeta principal viene con un zócalo de CPU que permite colocar el microprocesador. Es un conector cuadrado, la cual tiene orificios muy pequeños en donde encajan los pines cuando se coloca el microprocesador a presión

§      Pila : Proporciona la electricidad necesaria para operar el circuito constantemente y que este último no se apague perdiendo la perdiendo la serie de la configuraciones guardadas

§      Ranuras de memoria: Es un formato para módulos de memoria RAM que consisten en placas de circuito impreso sobre las que se montan los integrados de memoria DRAM. Esto módulos se inserta en zócalos sobre la base

§      Ranuras de expansión: Ranuras donde se insertan las tarjetas de otros dispositivos como por ejemplo tarjetas de vídeo, sonido, módem, etc. Dependiendo la tecnología en que se basen presentan un aspecto externo diferente, con diferente tamaño e incluso en distinto color.

 §      Ranuras AGP: Se dedica exclusivamente a conectar tarjetas de vídeo 3D, por lo que sólo suele haber una; además, su propia estructura impide que se utilice para todos los propósitos, por lo que se utiliza como una ayuda para el PCI.

§      Chipset de control: Conjunto de chips que se encargan de controlar determinadas funciones del ordenador, como la forma en que interacciona el microprocesador con la memoria o la caché, o el control de los puertos y slots

§      BIOS: La BIOS realmente no es sino un programa que se encarga de dar soporte para manejar ciertos dispositivos denominados de entrada-salida (Input-Output). Físicamente se localiza en un chip que suele tener forma rectangular, como el de la imagen.

§      Memoria Caché: Se trata de un tipo de memoria muy rápida que se utiliza de puente entre el microprocesador y la memoria principal o RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando el rendimiento del ordenador, especialmente en aplicaciones informática

§      Conectores externos: Se trata de los conectores para periféricos externos: teclado, ratón, impresora... En las placas Baby-AT lo único que está en contacto con la placa son unos cables que la unen con los conectores en sí, que se sitúan en la carcasa, excepto el de teclado que sí está adherido a la propia placa. En las ATX los conectores están todos agrupados en torno al de teclado y soldados a la placa base

§      Conectores internos: Bajo esta denominación englobamos a los conectores para dispositivos internos, como puedan ser la disquetera, el disco duro, el CD-ROM o el altavoz interno, e incluso para los puertos serie, paralelo y de joystick si la placa no es de formato ATX.

                                         Conectores

       §   Conectores PS/2 para mouse y teclado: incorporan un icono para distinguir su uso.

       §    Puerto paralelo: utilizado por la impresora. Actualmente reemplazado por USB.

      §    Conectores de sonido: Las tarjetas madre modernas incluyen una placa de sonido con todas sus conexiones

      § Puerto serie: utilizado para mouse y conexiones de baja velocidad entre PCS.

     §  Puerto USB: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos, como los escáneres o las cámaras digitales.

      §   Puerto FireWire: puerto de alta velocidad empleado por muchos dispositivos externos. No todas las tarjetas madre cuentan con una conexión de este tipo.

     §    Red: generalmente las tarjetas madre de última generación incorporan una placa de red y la conexión correspondiente.
 

       Tipos de Tarjeta Madre

 Placa AT: Esta placa es utilizada por IBM AT INC  y fue creada en el año 1984. Su tamaño es de aproximadamente 305 mm de ancho por 300 a 330 mm de profundidad. Esta tarjeta resulta ser de gran tamaño para las unidades de disco más avanzadas, por lo que no puede introducirse en ellas.

Este tipo de tarjeta sólo se ajusta en los gabinetes populares y debido a los avances en la miniaturización, la mayoría de los fabricantes ya no las producen.

Ventajas:

§      Se usa generalmente en mouse ,  seriales y teclados

§      Se ajusta en los gabinetes como los monitores

 Desventajas

§      Suele inducir errores por medio de su conector con la fuente de alimentación.

§      El conector del teclado y los conectores de ranuras deben apegarse a requerimientos específicos de ubicación para ajustarse a las aperturas

Placa Baby AT: Esta placa fue creada en el año 1985, fue elaborado de menor tamaño  que la AT, su funcionalidad es muy similar. Mide 216 mm de ancho por 244 a 330 mm de profundidad. El pequeño tamaño había sido el principal motivo de su éxito, fue también lo que motivó su reemplazo, puesto que a medida que aumentaba la capacidad de trabajo de los microprocesadores y su generación de calor, la proximidad de los componentes incrementaba excesivamente la temperatura.

Una característica importante de este factor de forma es que las placas base construidas según este diseño fueron las primeras en incluir conectores para distintos puertos (paralelo, serial, etcétera) integrados en su parte trasera y conectados internamente.

Ventajas:

§      Permite es una mayor facilidad para introducirlas en las cajas más pequeñas, por lo que tuvieron mucho éxito en el mercado

Desventajas:

§      Este modelo presenta fallas muy similares al anterior. Entre ellas, el tener un gran número de cables que no permiten una correcta ventilación así como también presentar el micro distanciado de la entrada de alimentación 

Placa LPX: Fue desarrollado primero por Western Digital creado exitosamente por sus tarjetas madre. Las tarjetas LPX su características más notables son que sus ranuras de expansión están montadas sobre una tarjeta de bus vertical que se conecta en la tarjeta madre.

Las tarjetas de expansión deben conectarse en forma lateral en la tarjeta vertical. Esta colocación lateral permite el diseño de gabinete de perfil bajo. Las ranuras se colocan a uno o ambos lados de la tarjeta vertical dependiendo del sistema y diseño del gabinetes

Ventajas

§      El diseño LPX es la colocación estándar de conectores en la parte posterior de la tarjeta.

§      Una tarjeta LPX tiene una fila de conectores para vídeos en lo cual es paralelo a dos puertos de  seriales como también existen conectores de ratón y teclado de tipo mini-DIN PS/2.

Desventajas

§      Los slots de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que están pinchadas, la riser card

Placa ATX: Es una combinación de las mejores características de los diseños de las tarjetas madre Baby-AT y LPX, incorporando muchas nuevas mejoras y características como  la parte posterior de la tarjeta madre incluye un área de conectores de E/S aplicado, que es de 6.25 pulgadas de ancho por 1.75 pulgadas de alto. Esto permite que los conectores externos se coloquen directamente sobre la tarjeta y evita la necesidad de cables que vayan desde los conectores internos hacia la parte posterior del gabinete

 Son las placas estándar del mercado actual, tienen una mejor ventilación, menos cables, el teclado y el ratón son de clavija mini-DIN y lleva más conectores, sobre todo los modernos USB y FireWire

                      Ventajas

      §      El ATX mejora a las tarjetas madre Baby-AT y LPX en diversas áreas principales:

      §      Panel conector externo de E/S de doble altura integrada.

      §     La especificación ATX incluye un conector de corriente que tiene una forma única fácil de             enchufar y que no puede instalarse de manera incorrecta

               Desventajas

      §         Se requiere de un gabinete y una fuente de poder diferentes que correspondan con la tarjeta madre

 

 



Disco Duro

          Disco Duro

Un Disco Duro (del ingles hard disk (HD) . Es un disco magnético en el que puedes almacenar datos de ordenador. El disco duro es parte de tu ordenador que contienela información electrónico y donde se almacenas todos los programas (software). Es uno de los componentes del hardware más importante dentro de la PC

La mayor parte de los disco duros son internos (es decir, se localizan en el interior de la estructura o armazón de la computadora), lo que dificulta su extracción y traslado. Para revertir esta situación, existen el disco duros externos o el disco duro portátiles, que funcionan fuera del equipo para facilitar su transporte. El disco duro externo suele conectarse a la computadora a través de USB o Firewire, aunque hay algunos que mantienen las conexiones SCSI o SATA de los discos duros internos

Unidades de Un Disco

Medida:

•   Kilobytes(Kb) = 1024 bytes
•   Megabytes (MB) = 1.048.576 bytes
•   Gigabytes(gb)= Mil millones de bytes

Dispositivos

• Disquete: Pieza cubierta de material magnetico
• CD: Materiales refleja la luz del dispositivo óptico
• Pendrive: Portables y resistentes

Componentes de un disco duro

Normalmente un disco duro consiste en varios discos o platos. Cada disco requiere dos cabezales de lectura/grabación, uno para cada lado. Todos los cabezales de lectura/grabación están unidos a un solo brazo de acceso, de modo que no puedan moverse independientemente. Cada disco tiene el mismo número de pistas, y a la parte de la pista que corta a través de todos los discos se le llama cilindro.

Los Disco (Platters): Están elaborados de compuestos de vidrio, cerámica o aluminio finalmente pulidos y revestidos por ambos lados con una capa muy delgada de una aleación metálica. Los discos están unidos a un eje y un motor que los hace guiar a una velocidad constante entre las 3600 y 7200 RPM.

Convencionalmente los discos duros están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

Las Cabezas (Heads): Están ensambladas en pila y son las responsables de la lectura y la escritura de los datos en los discos. La mayoría de los discos duros incluyen una cabeza Lectura/Escritura a cada lado del disco, sin embargo algunos discos de alto desempeño tienen dos o más cabezas sobre cada superficie, de manera que cada cabeza atiende la mitad del disco reduciendo la distancia del desplazamiento radial. Las cabezas de Lectura/Escritura no tocan el disco cuando este e sta girando a toda velocidad; por el contrario, flotan sobre un cojín de aire extremadamente delgado(10 millonésima de pulgada). Para comparación un cabello humano tiene cerca de 4.000 micropulgadas de diámetro. Esto reduce el desgaste en la superficie del disco durante la operación normal, cualquier polvo o impureza en el aire puede dañar suavemente las cabezas o el medio.

Su funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se acciona según el campo magnético que detecte sobre el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

                                                                         

El eje: Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

"ACTUADOR" (o impulsor): Es un motor que mueve la estructura que contiene las cabezas de lectura entre el centro y el borde externo de los discos. Un "actuador" usa la fuerza de un electromagneto empujado contra magnetos fijos para mover las Head Stack Assembly a través del disco. La controladora manda más corriente a través del electromagneto para mover las cabezas cerca del borde del disco. En caso de una perdida de poder, un resorte mueve la cabeza nuevamente hacia el centro del disco sobre una zona donde no se guardan datos. Dado que todas las cabezas están unidas al mismo HSA ellas se mueven al unísono.

Cilindros (cylinders): El par de pistas en lados opuestos del disco se llama cilindro. Si el HD contiene múltiples discos (un número n), un cilindro incluye todos los pares de pistas directamente uno encima de otra (2n pistas).

Los HD normalmente tienen una cabeza a cada lado del disco. Dado que las cabezas de Lectura/Escritura en el HSA están alineadas unas con otras, la controladora puede escribir en todas las pistas del cilindro sin mover el HSA. Como resultado los HD de múltiples discos se desempeñan levemente más rápido que los HD de un solo disco.

Es una pila tridimensional de pistas verticales de los múltiples platos. El número de cilindros de un disco corresponde al número de posiciones diferentes en las cuales las cabezas de lectura/escritura pueden moverse. 

Pista (tracks): Un disco de un HD está dividido en delgados círculos concéntricos llamados pistas.

Las cabezas se mueven entre la pista más externa ó pista cero a la mas interna. Los HD recientes tienen aproximadamente 10.000

 Es la trayectoria circular trazada a través de la superficie circular del plato de un disco por la cabeza de lectura / escritura. Cada pista está formada por uno o más Cluster.

Pistas por superficie (densidad de área 1.74 Gigabits/pulgada²).

Sectores (sectors): Un byte es la unidad útil más pequeña en términos de memoria. Los HD almacenan los datos en pedazos gruesos llamados sectores. La mayoría de los HD usan sectores de 512 bytes. La controladora del HD determina el tamaño de un sector en el momento en que el disco es formateado. Algunos modelos de HD le permiten especificar el tamaño de un sector.

Cada pista del disco está dividida en 1 ó 2 sectores dado que las pistas exteriores son más grandes que las interiores, las exteriores contienen más sectores

 La capacidad o tamaño (GB): La capacidad de un disco hace referencia a la cantidad de información que puede grabarse o almacenar. Esta se mide en Bytes, generalmente en GigaBytes. Los tamaños más comunes hoy en día van desde los 80, 120, 160, 200, 250, 500 GigaBytes (y sigue en aumento). 

Velocidad de Rotación (RPM): Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Estas generalmente van desde las 5400 a las 10000 RPM, siendo la más común la de 7200rpm.

Tiempo de Acceso (Access Time, medido en milisegundos): Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la suma de varias velocidades:

•   El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.
•      El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.
•   El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista.

   Memoria CACHE (FRAME BUFFER): Todos los discos duros incluyen una memoria buffer, en la que almacenan los últimos sectores leídos; ésta, que hoy en día va desde los 2MB hasta los 16 MB, es súper importante de cara al rendimiento, e incluso imprescindible para poder mantener altas cuotas de transferencia.
Se la denomina caché cuando incluyen ciertas características de velocidad; concretamente, los procesos se optimizan cuando el sistema vuelve de una operación de copiado de datos a la unidad sin esperar a que ésta haya finalizado. 

    Tasa de transferencia (Transfer Rate): Este número indica la cantidad de datos un disco puede leer o escribir en la parte más exterior del disco o plato en un periodo de un segundo. Normalmente se mide en Mbits/segundo.

     Interfaz (Interface) – IDE – SCSI – SATA I/II: Cuando hablamos de interfaz generalmente nos referimos al método de "conexión" del dispositivo. Las más comunes para los discos duros son la IDE E-IDE (con diferentes velocidades de transferencia, hasta 133MB/s), las SCSI (las más caras) y las más reciente interfaz SATA – SATA II, alcanzando esta ultima velocidad de transferencia de 300MB/s como máximo.

          Ventajas

·         Arranca más rápido, al no tener platos que necesiten tomar velocidad constante

·   Mucha capacidad de almacenamiento a bajísimo costo en comparación con otras formas de almacenamiento (memorias RAM, memorias flash, etc.)

·      Rápido acceso a los datos con respecto a discos ópticos (CDs, DVDs, etc), pero no más rápido que la memoria RAM.

·        En condiciones normales de funcionamiento un disco duro puede durar muchos años.

                Desventajas:

·  En ciertas condiciones anormales como exceso de calor, movimiento o golpes, la información almacenada en un disco duro puede alterarse o perderse.

·     Suelen ser más ruidosos que otros medios de almacenamiento, esto es porque tiene piezas mecánicas que se mueven dentro.         

·     Consumen más energía eléctrica que otros medios de almacenamiento, dado que tienen que mantener los discos internos girando miles de veces por minuto.         

·     Si se trata de un disco duro interno, es más difícil trasladar la información de un lado a otro, porque hay que desconectarlo, además es grande y los golpes pueden afectarle.

Tipos de Disco Duro

 DISCO DURO IDE/EIDE: En este conjunto englobaríamos todos aquellos dispositivos que utilizan el Standard ATA para comunicarse con el sistema que lo gestiona. Es el más usado en PC's normales, debid a que tiene un equilibrio adecuado entre precio y prestaciones. 

La especificación ATA, debido a que el cable paralelo alcanzó su límite físico, se mejoró aumentando sus prestaciones y velocidad de transferencia de datos, dando lugar al Serial ATA.
 

Interfaz IDE (arriba) y SATA/SATAII (abajo)

DISCO DURO SCSI: Acrónimo de Small Computer Systems Interface. La tecnología SCSI (o tecnologías, puesto que existen multitud de variantes de la misma) ofrece una tasa de transferencia de datos muy alta entre el ordenador y el disco duro SCSI.

En el estándar SCSI se contemplan varios tipos de conectores los SCSI de 8 bits admiten hasta 7 dispositivos y suelen usar cables de 50 pines, mientras que los SCSI de 16 bits o Wide, pueden tener hasta 15 dispositivos y usan cables de 68 pines. La denominación "SCSI-3" se usa de forma ambigua, generalmente refiriéndose al tipo Ultra SCSI de 8 bits, aunque a veces también se utiliza para los Ultra SCSI de 16 bits (o "UltraWideSCSI")y Ultra-2.

Los dispositivos SCSI son más caros que los equivalentes con interfaz ATA y además necesitaremos una tarjeta controladora SCSI para manejarlos, ya que sólo las placas base más avanzadas y de marca incluyen una controladora SCSI integrada.