Características de las Placas Madre

Características de las Placas Madre.
1. Form Factor
2. Chipset
2.1. Procesadores soportados
2.2. Velocidad de los procesadores soportados
2.3. Ancho y velocidad de los buses de memoria
2.4. Soporte para múltiples CPU
2.5. Soporte para buses de E/S
2.6. Funciones incorporadas
2.7. Identificación
3. Bios
4. Procesador
4.1. Chipset
4.2. Voltaje
4.3. Velocidad del FSB
4.4. Sockets/Slots
5. Bus
5.1. Bus del Procesador
5.2. Bus de Memoria
5.3. Bus de Cache
5.4. Bus Local
5.5. Buses Estándares
5.6. AGP
Placas Madre
Nomenclatura:
Motherboard
System Board
Planar Board
Base Board
Main Board
Desktop Board
Proporcionan el soporte para los componentes de un Sistema Computador. Definen las
características del Sistema Computador.
Son la manifestación del concepto de Plataforma (Intel – Guia del Diseñador de
Sistemas PC): PC – WorkStation – Mobile
***Vendría bien una foto o un esquema***
1.- Form Factor
Indica las características físicas del soporte. Dimensiones, Forma, Huecos y molduras
para diferentes puertos, localización para el conector de teclado, conectores externos,
suministro de potencia. Localización y orientación de las tarjetas de expansión..
AT, Baby AT, LPX
son obsoletas
Las placas actuales se catalogan como ATX y existen diversidad de variantes:
miniATX
microATX
FlexATX
NLX
Luego están las cajas que soportan a estas placas, que se distinguen por tamaño,
orientación, huecos para los drivers, facilidad de acceso, previsión para ventiladores
accesorios, material de que está fabricada:
Low-profile desktop
Standard desktop
Micro tower
Mini tower
Mid tower
Full tower
2.- ChipSet
“es el intermediario entre la CPU, la memoria y los componentes del sistema”
“El chipset determina las principales características de la placa madre:
- Qué procesador/es soporta
- Qué tipos de módulos RAM admite
- Qué tipos de bus soporta y a qué velocidades
- Qué interfaces de E/S
Normalmente los chipsets actuales se condensan en dos chips. Puede aparecer algún
chip más de extensiónde Entrada/Salida. Raro, pero posible, encontrar chipsets en un
solo chip.
Los chips se denominan coloquialmente: Puente norte (CPU, Memoria, Video) y Puente
Sur (PCI, IDE, USB, …)
El chipset define la funcionalidad de la placa madre. Las características que permite
determinar son:
2.1 Soporte para el procesador..
Los procesadores, en su proceso de evolución tecnológica, se clasifican en familias, y
dentro de familias en generaciones, los procesos de una familia permiten asumir el
software generado para las generaciones anteriores. Dentro de una generación pueden
surgir diferentes modelos que se distinguen por pequeñas variaciones tecnológicas, a
menudo mejoras en la velocidad de los buses, carencia o existencia de caches, soporte
para multiprocesamiento.
Los chipset se adaptan a las generaciones, pero también se van adaptando a los cambios
tecnológicos que van aparenciendo con los sucesivos modelos dentro de una generación.
Intel: Familia x86
Generaciones: 8086, 80286, 80386, 80486, Pentium, (Pentium Pro, Pentium II,
Pentium III), (Pentium 4)
Modelos: Pentium II: Celeron, Mendocino, Copermine, Tualatin
Pentium 4: Celeron (7ª gen)
Amd: Familia Athlon
Generaciones/Modelos:K7, K75, Thunderbird, XP
Modelos: Duron, MP (propósito especial)
2.2 Velocidad del procesador
Los procesadores de la misma generación se fabrican bajo diferentes modelos que
varían en velocidad. Los chipsets se adaptan al rango de velocidades del momento.
Cuando ese rango de velocidades y mejoras tecnológicas se ve superado aparece una
nueva generación de chipset.
Conceptos: FSB: se denomina así al bus local del procesador: Front Side Bus
BSB: se denomina, cuando lo hay a un bus particular entre el procesador y
la cache L2
CPU multiplier: Establece por cuando se multiplicará la velocidad del FSB
para determinar la velocidad interna del procesador
FSB.
Las velocidades “físicas” o “reales” van desde 66MHz (6º gen) hasta 400MHz, pero por
medio de técnicas, el trasiego de datos puede doblar o cuadruplicar esa velocidad.
Double Pumped
Quad Pumped
2 transferencias por ciclo
4 transferencias por ciclo
La placa puede proporcionar la opción de configurar la velocidad de FSB. Esto puede
condicionar en algunos chipset la velocidad del PCI, del BSB, y del propio procesador
a partir del CPU multiplier.
Synchronous motherboard La velocidad del bus PCI esta relacionada con la
del FSB por un factor de división.
Asynchronous motherboard Mantiene ambas velocidades diferenciadas. La
velocidad del bus PCI se mantiene a 33Mhz o 66MHz
CPU multiplier
Establecida la FSB speed, se puede definir un valor por el cual multplicarla para obtener
la velocidad interna del procesador.
Los valores van desde 3.0x hasta 10.0x y se multiplica por la velocidad real del bus.
La placa puede permitir configurar este valor, lo cual permitiría adaptarse a varios
modelos de procesador o bien la propia cpu instalada determina, por auto identificación,
el valor de multplicación sin posibilidad de intervención del usuario.
2.3 Bus de Memoria
La velocidad del bus de memoria debería estar acomodada a la velocidad de FSB. Si la
velocidad del bus de Memoria es más lenta, el procesador se vería desasistido (falto de
datos) con respecto al acceso a memoria. Un bus de memoria más rápido que el FSB
significa que debe existir una gestión de bufferes que compensen el exceso de velocidad
de un bus con respecto al otro. Si estos buferes están mal gestionados puede perjudicar
al sistema.
Ancho de los buses: generalmente 64 bytes
Dual Channel dos buses de memoria funcionando simultáneamente.
2.4 Soporte para múltiples CPU
El objeto es proporcionar soporte para que más de una CPU pueda acceder a memoria y
resto de dispositivos a través del chipset sin conflictos.
SMP “Simmetric Multiprocessor”
Los procesadores deben soportarlo al igual que el sistema operativo.
2.5 Bus de sistema
El bus actualmente utilizado como bus de sistema es el PCI.. La extensión actual andará
por 2.3, tal vez 3.0. La velocidad a la que funciona es generalmente 33MHz a 32bits,
con una extensión a 66MHz a 64 bits.
2.6 Funciones incorporadas
Los chipset pueden incorporar soporte para interfaces entrada/salida como ATA, USB,
AGP. Además incorporarán características de Plug and Play, soporte DMA.
Dentro del propio chip set pueden incorporarse funciones como adaptador de video o
generador de sonidos
2.7 Identificación
Para regular la progresiva aparición de nuevos procesadores aportando nuevas
tecnologías, se van adscribiendo a “generaciones” conforme el salto tecnológico se
considera suficientemente relevante.
En la actualidad, refiriéndonos a Intel y AMD se considera que los procesadores
actuales: PentiumIII / Athlon estan en la 6ª generación y Pentium 4 Athlon XP en la 7ª
generación.
A continuación exponemos unas tablas con la nomenclatura utilizada por intel para sus
chipset por generación:
6ª Generación
440EX
440LX
440BX
440ZX
440ZX66
810
810E
810E2
820
820E
840
815
815E
Los de la gama 440 son considerados
obsoletos porque son la primera
generación de chipset para los
procesadores de la 6ª generación.
Observar que conservan una
numeración homogénea. Cada nuevo
chipset incorpora ‘ligeros’ cambios
tecnológicos o bien variantes aunque al
mismo nivel tecnológico. (E, por
ejemplo indica “enhanced” porque el
chip utilizado para el puente sur tiene
características es más eficiente que el
utilizado en los chipsets que no son
“enhanced”)
ICH: es como se denomina al puente sur (ATA66, 1 controlador USB, 2 puertos)
82801AA
ICH2: es un puente sur “enhanced”: ATA100, 2 controladores USB, 4 puertos)
82801BA
MCH: es como se denomina al puente norte
82815 EPMCH
82815 GMCH (incorpora adaptador gráfico en el chip
Aparte de Intel, otros fabricantes tienen chipset para los procesadores de la gama x86:
VIA:
PM601
Pro133
Pro133A
Pro266
AMD no suele fabricar chipset, pero al parecer se ve obligado a fabricar “el primero”
de una generación para abrir mercado.
AMD750
AMD760
VIAKT333
VIAKX133
AMD760MP
VIAKT400
VIAKT133
AMD760MPX
VIAKT400A
VIAKT133A
VIAKT266
VIAKM400
VIAKT266A
VIAKT600
AliMakiK1
nVIDIA nFORCE2
SiS735
nVIDIA 400ULTRA
nVIDIA nFORCE
nVIDIA400
SiS745
SiS746
SiS746FX
SiS748
7ª generación
850
845
VIA P4X266
850E
845E
845PE
875P
865P
865PE
SiS 645
845G
865G
ALi ALADDIN-P4 845GE
845GL
845GV
3.- BIOS
“Por sí mismos, el procesador, la memoria, el chipset y los demás componentes de la
placa madre no son más que una inútil agregación de silicio, plástico y metal”
El programa almacenado en la BIOS se ejecutará en REAL mode.
El objeto de la BIOS es mediar entre el chipset, la CPU y los demás componentes
importantes de la placa.
Fabricantes:
Phoenix
American Megatrend Inc. (AMI)
4.- Procesador
Los elementos de la placa que determinan qué procesadores son soportados son:
Chipset. Cada chipset es fabricado para soportar a una familia de procesadores
específicamente y en concreto a un limitado grupo de modelos o variantes
Suministro de tensión para la CPU. Las placas proporcionan los medios para alimentar a
los diferentes dispositivos que la ocupan. Con respecto a los procesadores,
pueden tener varios requerimientos según los modelos soportados: (5v, 3.3v,
2.8v) Algunos procesadores necesitan un doble suministro de voltaje: uno para
los componentes internos y otros para las interfaces con el exterior: dual voltage.
Al sistema de regulación de voltaje para el procesador se le llama Voltage
Regulator Module (VRM)
Opciones de configuración de velocidades de buses. Las placas pueden incorporar
medios para seleccionar velocidades tanto de los buses como del procesador.
Estos medios también condiciones los procesadores que puedan ser admitidos
por las placas. Sin embargo parece que la tendencia es a que el propio
procesador se autoidentifique ante la placa y la selección de velocidades sea
automática.
Socket o Slot. Son los soportes que van a recibir físicamente al procesador. Los Slot
tienden a desaparecer. Los procesadores actuales viene en Socket A, Socket 478.
El Socket 370, también en uso, se considera envejecido.
5.- Buses.I/O
Los buses que van a aparecer en una placa madre:
Bus local del procesador. Comunica al procesador con la memoria y también con
dispositivos rápidos como Video. Se le denomina Front Side Bus. Su velocidad
es determinante para la eficiencia del sistema. En los sistemas actuales puede
alcanzar los 400 MHz que se ve mejorada por medio de técnicas como Double
Pumped o Quad pumped
Memory Bus. Comunica al módulo de memoria con el chipset que hace de controlador
de memoria y que a su vez está conectado al bus local del procesador. Su
velocidad debe estar emparejada con el FSB para que el procesador no quede
desasistido de datos.
Cache bus. Comunica al procesador con la cache L2, si existe. Operaría a una velocidad
próxima a la del procesador.
Bus de Sistema. Es el que permite incorporarar nuevos dispositivos al sistema. Bus de
expansión. Corrientemente es PCI a 33MHz. La versión actual de PCI está en
3.0. Existe una nueva versión de PCI (PCI express) que es serie, pero aún no está
incorporada a los sistemas de forma extendida.
Buses Estándares. Los buses estándares incorporados se van limitando a USB, ATA, y
cada vez mas Fire-Wire. En los mobiles se incorporan más las tecnología
inalámbricas: bluetooth, wifi. AGP es el bus tradicional para Video porque
permite desarrollar grandes velocidades multiplicando hasta por 8 la frecuencia
del reloj en las transferencias de datos.