Placa Base (Tarjeta Madre) Significado, Componentes, y Funcionamiento

  • Por Luis Jiménez (Ingeniero en Informática)
  • Nov, 2020
  • ¿Qué pieza representa la placa base en toda configuración electrónica?

    Es un componente de hardware básico e indispensable, instalado en el interior de todo computador y la mayoría de equipos electrónicos, para proporcionarles la vida, y así permitirles realizar todas sus funciones. Se lo conoce también como Tarjeta Madre, por el inglés Motherboard.A nivel técnico, presenta un circuito impreso que describe un circuito electrónico complejo, comprendiendo ya varios componentes integrados. A esta tarjeta se conectan todos los componentes internos y periféricos esenciales que forman parte del computador. Ha evolucionado con el paso del tiempo, al igual que otros componentes electrónicos. Independientemente de la complejidad de los modelos, desde mantenerse sencilla y pequeña.

    ¿Cuáles son los componentes que constituyen la tarjeta madre?

    • Puertos o conectores de alimentación eléctrica: a través de estas vías la tarjeta madre recibe la electricidad con los voltajes correctos y necesarios para poder funcionar.

    • Chipset (Conjunto de Chips): es un conjunto de circuitos electrónicos integrados, ubicados en un único Chip Central, que permiten establecer las transferencias de datos e información entre el procesador y los diferentes componentes configurados en el computador, por ejemplo: disco duro, memoria, microprocesador, tarjetas de sonido y video.

    Según su capacidad, existen tres tipos de chipset: de capacidad baja para un procesamiento de baja velocidad; de capacidad media para procesamiento de mayor velocidad y otras funciones en el equipo; y finalmente de capacidad máxima para equipos de velocidad máxima de respuesta y procesamiento, que incluyen memorias RAM muy rápidas y uso de tarjetas gráficas de máximo rendimiento.

    • Zócalo o Zocket del Microprocesador: es una especie de ranura o base donde va instalado o insertado el procesador o microprocesador del computador. Existen dos tipos de Zócalo:

    • Zócalo PGA (Pid Grid Array): es una base cuyo diseño presenta un conjunto de agujeros en donde el microprocesador tipo macho se conecta haciendo uso de conectores tipo pines.

    • Zócalo LGA (Land Grid Array): presenta una superficie de contacto bañada en oro. Para este tipo de zócalo, el microprocesador presenta una superficie lisa, con diversos puntos de contacto que se acoplan en el zócalo.

    • Slots o Ranuras de Memoria RAM: estas ranuras o conectores son el lugar en el que se instalan las llamadas tarjetas o módulos de memoria RAM del computador. De acuerdo al tipo de Motherboard, pueden existir de 4 a 8 Slots de memoria donde se pueden instalar los módulos de memoria tipo DDR, DDR2, DDR3 o DDR4.

    • Módulo Regulador de Voltaje (VRM): es un grupo de componentes electrónicos que, como su nombre lo indica, regulan o convierten el flujo de corriente eléctrica que entra a la tarjeta madre a flujos de distintos voltajes para que puedan ser utilizados por otros componentes.

    • Slots o Ranuras de Expansión: dichos Slots o Ranuras permiten recibir tarjetas con el objetivo de ampliar las funcionalidades del equipo. Estos slots reciben tarjetas diversas, como tarjetas gráficas, tarjetas de red, y/o tarjetas de sonido. Existen tres tipos de ranuras o puertos de expansión: ISA, PCI o PCI Express

    • BIOS (Basic Input Output System): es un software que está ubicado en un dispositivo de memoria no volátil tipo ROM, EPROM o Flash RAM. Este programa contiene información específica de la tarjeta madre. Asimismo, este programa se encarga de manejar y controlar la interfaz de bajo nivel entre el procesador y diversos periféricos.

    • CMOS: es un pequeño chip de memoria ubicado dentro de la BIOS. Contiene un programa que funciona para inicializar cada componente físico ubicado en la tarjeta madre, es decir, haciendo posible activar o arrancar el equipo. Esta memoria tiene por objetivo almacenar y preservar cierta información del equipo como, por ejemplo, la configuración del equipo y configuración de fecha y hora en los momentos en que el equipo no tenga suministro de electricidad.

    • Batería de la CMOS: proporciona la alimentación eléctrica para mantener activa la CMOS; si está defectuosa, la CMOS se tiende a desconfigurar cada vez que se enciende la PC.

    • Conectores RJ45: es el conector donde se inserta el cable de red.

    • Conectores Tipo IDE (Integrated Drive Electronics) o Sata: que sirven para conectar periféricos de almacenamiento como discos duros u ópticos.

    • Puertos o Conectores de suministro eléctrico: para el suministro de fluido o energía eléctrica a la tarjeta madre. En la mayoría de los casos, son de tipo ATX o ATX2.

    • Puertos USB (Universal Serial Bus): para conectar variedad de periféricos tipo USB, como impresoras, teclados, mouse, cámaras digitales, celulares y otros.

    • Conectores o Puertos para Audio y Voz: son conectores tipo Jack 3.5’’ para conectar parlantes o altavoces y micrófonos.

    • Puente Norte (North Bridge): también conocido como Bus Interno (FSB Front Side Bus), es un chip que viene integrado en el Chipset (Conjunto de Chips). Su función es comunicar el microprocesador con el chipset.

    Tipos de placa base

    Según su tecnología de procesador y formato, existen varios tipos de tarjeta madre, entre los que destacan:

    Tarjeta Multiprocesador: puede contener varios procesadores. En un principio, existían tarjetas madres con 2 procesadores. A medida que la tecnología avanza han surgido tarjetas con 4, 6, 8 o más procesadores. Este tipo de tarjeta madre cuenta con varios zócalos para poner en marcha cada procesador o microprocesador.

    Según el tipo de procesador y ejemplos:

    Procesador AMD (Advanced Micro Devices): Socket AM2+ Athlon 64, Athlon FX, Athlon X2, Sempron, Phenom Socket AM3.

    Procesador Intel: Socket 604 Xeon, Socket 771 Xeon, Socket 1366 Intel Core i7

    Según el tipo de formato de la tarjeta madre: XT, AT, ATX, ITX, DTX, BTX.

    Funcionamiento general

    La primera acción que realiza la tarjeta madre es iniciar y activar los componentes conectados a ella, incluso, antes de levantar el sistema operativo proveniente del disco duro. En ese momento, el sistema BIOS verifica todos los componentes y dispositivos conectados a la motherboard, como por ejemplo, disco duro, CPU, y memoria RAM.

    Si alguno de estos dispositivos presenta algún inconveniente técnico o no está instalado, la tarjeta madre emitirá un sonido de advertencia.

    Luego de verificar el estado y actividad de los dispositivos conectados a la motherboard, el llamado Bus Interno o Front Side Bus (FSB) transporta la información que procede de los componentes de almacenamiento conectando el microprocesador con el chipset.

    Después de obtener la información de las unidades de almacenamiento o discos duros y de los componentes de Entrada/Salida y otros dispositivos, el FSB establece comunicación entre la memoria RAM y el procesador.

    Al mismo tiempo, el sistema operativo ya tiene los datos necesarios cargados en la memoria para arrancar el equipo.

    De manera simultánea, también el bus interno o FSB procede a enviar los datos o señales gráficas a la tarjeta instalada en uno de los slots de expansión, o en caso contrario, a la tarjeta gráfica instalada en la propia tarjeta madre.

    Finalmente, el computador se enciende y el intercambio y procesamiento de datos será controlado por los componentes conectados con el bus interno y el chipset.