Componentes de un ordenador: Controladores Internos

  

A continuacion explicare un poco sobre los controladores, que son dispositivos que vienen integrados en la placa base y sirve para conectar los dispositivos a la placa base y poder interconectarlos entre si.

Existen varios tipos de controladores internos:

Floppy: es el controlador encargado de manejar el dispositivo Floppy o disquetera, su trabajo consiste en aceptar solicitudes en alto nivel de software, independientes del dispositivo y observar que se realicen dichas solicitudes. (Abajo de la imagen)

IDE: se utilizan para conectar a nuestro ordenador discos duros y lectoras y grabadoras de CD/DVD  siempre ha destacado por su bajo coste y su alto rendimiento equiparable al de las unidades SCSI (de uso profesional) , que poseen un conste superior. (Arriba de la imagen)

SCSI: Es una interfaz estándar para la transferencia de datos entre distintos dispositivos del bus del ordenado en entorno profesional, ya que proporciona mayor ancho de banda y velocidad de bus.

SATA: Serial ATA o SATA (Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Sólido u otros dispositivos de altas prestaciones tanto en velocidad como en ancho de bus, aunque la informacion la transmita en serie como su propio nombre indica.

Componentes de un ordenador: Controladores Externos.

Controladores y conectores externos: los ordenadores personales actuales aún conservan prácticamente todos los puertos heredados desde que se diseñó el primer PC de IBM. Por razones de compatibilidad aún seguiremos viendo este tipo de puertos pero poco a poco irán apareciendo nuevas máquinas en las que no contaremos con los típicos conectores serie, paralelo, teclado, etc., y en su lugar solo conectaremos puertos USB, al menos a mi parecer. Estos conectores son sobretodo los que se conectan fuera de la caja del ordenador.

Conectores traseros:

• Conector de tarjeta gráfica: la tarjeta gráfica va a permitir que veamos todos los datos que nos muestre el ordenador. Dependiendo de la calidad de la misma disfrutaremos de mayores velocidades de refresco, mayor número de cuadros  por segundo, efecto tridimensionales, etc. Teniendo en este distintos tipos, tanto analogico como digital, como el conector VGA (analogico) o HDMI y DVI (de manera digital)

• Conector de sonido: la tarjeta de sonido es la encargada de transformar los archivos sonoros que están en un formato digital en un formato analógico que puedan ser reproducidos por los altavoces o cualquier medio conocido

                                           

• Conector de Red: un adaptador o tarjeta de red es el elemento fundamental en la composición de la parte física de una red de área local, sin este no podriamos conectarnos a Internet (salvo que se conecte por USB una tarjeta wifi).

                                   

• Serie: Este puerto es de ntrada y salida de datos, tantto para raton, el MODEM, impresora…la transmisión se hace por una sola linea full duplex (que envia y recibe información a la vez), a los puertos fisicos se denominan COM 1 que se usaba generalmente para comunicarse con el modem u otros dispositivos y el conector se llama DB9 (para el ratón) y DB25 (para otros perifericos como la impresora.)

DB25 MACHO Y HEMBRA

• Joystick: es un puerto diseñado para dos joysticks analogicos, no estaba integrado en la placa base pero se podía colocar como una tarjeta mas, y este permitía la conexión de dos joystick a la vez con el factor de forma DB15.

• USB: (Universal Serial Bus) es uno de los conectores que mas se ha extendido por todo el mundo gracias a que los fabricantes han dependido de este puerto para que se intente centralizar un solo conector para todo, como su nombre indica se envia en serie los datos con 9 contactos o pines, una de sus caracteristicas es que se puede usar la tecnología Plug & Play ya que se puede contectar dispositivos en caliente, y sobretodo con las nuevas tecnologías aumenta mucho su velocidad.
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• eSATA (External Serial ATA): es un dispositivo creado para sustituir al USB (aunque aun no lo consiga) destinado para conectar dispositivos de alta velocidad como discos duros.

• FireWire (IEEE-1394): es un tipo de conexión para diversas plataformas, destinado a la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales y videocámaras a computadoras.

 

Componentes de un ordenador: Buses de Expansion.

Para empezar esta parte del Blog dire que un bus es  practicamente lo mismo que se puede imaginar al leerlo, es simplemente un medio físico por el cual se transmite la informacion entre dispositivos, para poder entenderlo un poco mas diremos que la cantidad de informacion que puede pasar a traves de un bus es el ancho de banda, y la velocidad del bus es la rapidez con la que se envia dicha informacion (medidos en Mbits/s y Mhz respectivamente)

Hay varios tipos de buses como los siguientes:

Bus XT: El primero al salir al mercado comercial junto con el primer PC de IBM, fue el bus XT en 1980. Funciona a la misma velocidad que los microprocesadores 8086 y 8088 (4,77MHz) y el ancho banda era de 8 bit.

Bus ISA: el nuevo bus de datos de 16 bits (ISA), y compatible con su antecesor. También se amplió el bus de direcciones hasta 24 bits, la velocidad de señales de frecuencia también se aumentó de 4,77 MHz a 8,33 MHz.

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MCA: es un sistema de canalización, en el que los datos no son enviados hacia el receptor con una simple instrucción de direccionamiento sino que es este, el receptor, quien tiene que recogerlo, dirección de 16 o 32 bits.

EISA (Extended ISA): extensión del primitivo bus ISA o AT. Tal y como hacia el MCA, su bus de direcciones era de 32 bits basándose en la idea de controlar un bus desde el microprocesador.

VLB: funcionaba a 32 bits pero podía realizar operaciones de 16 bits. El comité VESA presento la primera versión del VL-BUS en agosto del 1992, y dado su completa integración y compenetración con el procesador 80486 se extendió rápidamente por le mercado.

PCI: este modelo que actualmente rige en los ordenadores convencionales, y es el más extendido de todos, lo inventó Intel y significa interconexión de los componentes y periféricos, este bus elimina un paso al microprocesador, en vez de disponer de su propio reloj, el bus se adapta al empleado por el microprocesador y su circuitería, por lo tanto los PCI están sincronizados con el procesador.

PCI Express: es el sucesor de la tecnología PCI, disponible en los ordenadores de sobremesa desde 1992. PCIe está pensado para sustituir no solo al bus PCI para dispositivos como módems y tarjetas de red, sino también al bus AGP, lugar de conexión para la tarjeta gráfica desde 1997. Al contrario que su predecesor paralelo, PCIe es un sistema de interconexión enserie, capaz de ofrecer transferencias de 250 MB/s para x1, llegando hasta los 4GB/seg PCIe x16

AGP: fue creada por Intel para dar fue a la creación de un nuevo tipo de PC, el cual prestó especial intención a los gráficos y la conectividad. Basados en la especificación PCI 2.1 a 66MHz (266MB/s). En su caso como es un bus especialmente dedica a los gráficos, no tiene que compartir con otros dispositivos.

AMR: se utiliza para tarjetas modem o de sonido, debajo coste. Son tarjetas que requieren que la CPU realice la mayor parte de sus tareas. Es un desarrollo de Intel en 1998.

CNR: permite la conexión de tarjetas modem, sonido y de red. Al igual que al AMR requiere el uso intensivo del microprocesador, aunque incompatible con el AMR.

Componentes de un ordenador: Zócalos de Microprocesador.

Dependiendo de la época como todo en informática va Evolucionando, normalmente suele ir a mejor, en este caso vengo a hablar de los Zócalos de los Microprocesadores, como he hablado antes en las placas base  los zócalos donde se introduce los microprocesadores son de varios tipos a lo largo de la historia:

Socket 486: para procesadores Intel 486 DX 20-30, DX2 50-66, DX4 75-120, AMD 5x86 133, Cyrix 5x86 100-120, y otros, tiene 168 pines.

Socket 1: para procesadores Intel 486 SX 16-33, SX2 50-66, DX 20-33, DX2 50-66, DX4 75-120, AMD 5x86 133,  tiene 169 pines.

Socket 5: para procesadores AMD K5PR 75-133, K6 166-300, K62 266-400, Cyrix  6x86L PR 120-166, 6x86 MX PR 166-233, Intel Pentium 75-133, tiene 296 o 320 pines siendo de tipo ZIF.

Socket 7: para procesadores AMD K5 PR75-200, K6 166-300, K62 +450-550, K6 III 400-450, K6 III + 450-550, Cyrix 6x86 PR90-200, 6x86L PR 120-200, 6x86MX PR 166-333, Intel Pentium 75-200. Tiene 196 o 320 pines siendo del tipo ZIF.

Socket 370: para procesadores Intel Celeron 300, Pentium III 500-1.13,  Cyrix III PR 433-667. Tiene 370 pines de tipo ZIF.

Socket 478: para procesadores Intel Pentium 4 1.5-3.06, Celeron 1.7-2.4, Pentium 4 Extreme  3.2-3.46, y otros,  tiene 478 pines de tipo ZIF.

Socket 775 o socket T: para procesadores Intel Pemtium 4 520-3.06, Celeron-D 2.26-3.06, Pentium 4 Extreme 3.20-3.46. tiene 775 pines es tipo FC-LGA

Socket AM2: para procesadores Athon 64 y Athon 64 x2, tiene 940 pines y fue el sustituto de socket 754 y del socket 939 es de tipo ZIF

PAC 611: para procesadores Intel Itanium-2 900-1.6, tiene 611 pines, tipo VLIF.

                                 

Componentes de un ordenador: Zócalos de Memoria

ZÓCALOS

Los zócalos son los ranuras en la placa base donde se insertan los diferentes componentes en la placa base, tanto memoria principal (RAM) como microprocesadores.

Empezare explicando los tipos de zócalos de memoria.

Zócalos SIMM: estos módulos pueden ser de 30 o 72 contactos. Los de 30 eran utilizados en los ordenadores con procesador 386 y 486, mas tarde aparecieron los de 72, algo más grandes y con capacidad de integrar más chips en la memoria RAM.

SIMM 72 CONTACTOS

SIMM 30 CONTACTOS

Zócalos DIMM (dual in-line memory module): Son la evolución de los de tipo SIMM cuentan con 168 contactos, 184 o 240. El tiempo de respuesta es notablemente inferior, por debajo de los 10 nanosegundos.

DIMM 168 CONTACTOS

Zócalos RIMM: apoyado por Intel y creado por la empresa RAMBUS, exige a los fabricantes el pago de royalties en concepto de uso, razón por la cual, excepto Intel, el resto de empresas del sector de decantan por la utilización de otras memorias.

NUEVO TIPO DE TECNOLOGIA

Dual Channel o Doble Canal: esta nueva tecnología mediante la cual nos permite usar simultáneamente dos dos módulos de memoria, de manera que, por ejemplo, envés de hacer transferencias de bloques de 64 bits se logren 128 bits

Actualmente existen variaciones segun el fabricante de la placa base, sea dual channel, como en el ejemplo anterior, Tri-channel, o Quad-Channel pero accederiamos a 3 modulos de memoria y 4 simultaneamente conectandolos como indica en la imagen anterior,

TRI-CHANNEL

Componentes de un ordenador: Placa base. Según su Modelo de Zócalo de Procesador y Chipset.

Como he descrito en el apartado anterior en este caso vamos a dividir las placas base segun el modelo del Procesador.
El procesador es el centro neurálgico de nuestro ordenador, es donde recae todo el peso de los procesos de nuestra maquina, es decir, todas las sumas, programas, operaciones...todo lo trata el procesador.

Según su Modelo de Zócalo de Procesador.

PGA: Son el modelo clásico, usado en el procesador 386 y muchos 486, consistente en un cuadro de conectores en forma de agujeros donde se insertan los del chip ejerciendo presión. 

ZIF: (Zero Insertion Force) zócalo de fuerza de inserción nula, eléctricamente es como un PGA, aunque gracias a un sistema mecánico permite introducir el micro sin necesidad de fuerza alguna, con lo que el peligro de estropear el procesador por romper uno de los pines es prácticamente inexistente.

Slot: Para apropiarse del mercado Intel convirtió una arquitectura abierta en un diseño propietario sacando el mercado el Slot 1, fue un invento de Intel para conectar los Pentium II.

LGA: También conocido como Socket T, es el tipo de zócalo que se utiliza actualmente. En este diseño los pines están dentro del zócalo en lugar de llevarlo el procesador, esta medida fue introducida por Intel para evitar la rotura de pines de los procesadores.

SEGÚN SU CHIPSET

La siguiente manera que utilizaremos para poder para organizar las placas bases usaremos el concepto según su chipset. El chipset es un conjunto  de chip 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 puertos PCI, AGP, USB, etc.

Estos chipset se dividen en dos tipos, aunque en la actualidad estan ambos en uno:

Northbridge  (puente norte): Es el circuito integrado más importante de todos los chips, se encuentra en la parte superior de las placas base ATX, controla los componentes de alta velocidad, tales como microprocesador, RAM,  ranuras AGP (para tarjetas gráficas)

Soudthbridge (puente sur): Es el circuito integrado encargado de coordinar los diferentes dispositivos de entrada y salida y las funcionalidades de baja velocidad de la placa base.

Nos podemos encontrar dos tipos de placas base  según su chipset

CHIPSET MARCA INTEL

CHIPSET MARCA AMD

Componentes de un ordenador: Placa base. Segun su formato.

Dentro de nuestro ordenador como he hablado anteriormente se identifican varios componentes hardware (o parte física), de los cuales uno de los mas importantes es el siguiente.

Placa Base. 

La placa base es una tarjeta de gran tamaño de circuito impreso en la cual en sus ranuras van fijados todos los demás componentes de nuestro ordenador, es decir hace función de columna vertebral de nuestro ordenador. 

Función.

Su función es ser el soporte para todos los dispositivos y poder interconectarlos entre si. En esta esta integrado el Chipset que es un conjunto de circuitos integrados que se encargan de poner en comunicación el microprocesador con otros elementos de nuestro ordenador.

Tipos de Placa Base. 

Las placas base existen distintos tipos de formatos con distintos conectores para los distintos tipos de perifericos, Para reducir costes permitiendo y reducir problemas de incompatibilidad los distintos fabricantes han ido creando varios estándares, y los podremos dividir en varios tipos.

Segun su formato:

XT: De tecnologia extendida (Extended Technology) Es un factor de forma creado por IBM en el año 1983 para su primer ordenador personal (llamado PC) se volvió un estándar gracias a que tenia las especificaciones abiertas. Las dimensiones de este tipo de placa eran 8,5"x 11" o de 216 x 279 mm

 

AT: Tecnologia avanzada (Advanced Technology) Es un formato de placa base introducido en el año 1984 en los IBM AT y los ordenadores de tipo clonico de sobremesa tanto propios como clonicos de sobremesa, torre y torre completos. Eran mas grande que la XT porque debian de contener mas circuiteria para albergar a los nuevos conectores tipo ISA de 16 bits en comparacion con los de 8 bits de la XT. Su tamaño era de 12" x 13,8" o 350 x 305 mm y esta fue el primer formato que termino siendo un estandar, tanto fue su importancia que se desarrollo otro subtipo.

Baby-AT: Tenia una mejor posicion para los conectores de teclaso asi como los slots de expansion y demas orificios de anclaje a la caja y su conector electrico dividido en dos piezas de P8 y P9, este tipo de placa era propia de los ordenadores tipo clonicos desde el 286 hasta los primeros pentium. Pero debido a la nueva creación de mas dispositivos perifericos,  empezo a tener mas problemas debido a que habia mala circulacion de aire en las cajas  y sobretodo por la cantidad ingente de cables que impedia acceder a la placa.

ATX: Actualmente son las mas usadas, se prevén que sean la únicas en el mercado. Se las supone de mas fácil de ventilación y menos maraña de cables que las Baby-AT, debido a las colocación de los conectores.

ITX: Estándar creado por la marca VIA en el año 2001, diseñado para montar equipos compactos integrado todos los dispositivos, hecho que hace que no se pueda añadir tarjetas gráficas potentes para programas de diseño.

BTX: El estándar BTX (balanced tecnology extended) fue creado por Intel en el año 2004, como sustituto del ATX con el fin de reducir su tamaño. Dicho formato es totalmente incompatible con el  modelo ATX.

DTX: Dicho factor de forma lo creó AMD en el año 2007, es un facto de forma abierto, y es compatible con el factor  de forma de la  ATX.A parte de ser de tamaño pequeño para PC.

LPX: Esta placa es de tamaño similar a la Baby-AT, con la peculiaridad de que los slots para las tarjetas de expansión no se encuentran sobre la placa base, sino en un conector especial en el que está ya anexada llamada riser card.

NLX: Este factor fue creado por Intel en 1997 en colaboración con IBM, es un diseño nuevo incluyendo las mejoras y ventajas del modelo ATX.

 

ETX: (Embedded technology extended) es tomada como estándar , debido a su alto grade de integración y compactación utilizable similarmente a un circuito integrado. Todas las placas base ETX llevan integrado el procesador y la memoria, las entradas y salidas de un ordenador como puerto serie, paralelo, etc.

PC/104: es un estándar de formato empotrado controlada por el consorcio PC/104 fue creado por Ampro en 1987 y posteriormente estandarizado en 1992, que define un factor de forma y de bus de ordenador.

 

UTX: Formato de placas base reducido creado por la compañía TQ-Componentes en el año 2001. Se utiliza en sistemas embebidos y en IPC. Su instalación se realiza en un zócalo especial.

SmartModule: Formato de placas base reducido creado por la compañía Digital-Logic. Se utiliza es sistemas embebidos.

WTX: Es un formato diseñado por Intel en el año 1998 para estaciones de trabajo y servidores. Es un formato de gama alta para soportar varios procesadores y múltiples discos duros. Es apoyado por varios tipos de fabricantes importantes de ordenadores y placas base tales como IMB, HP. Asus. Supermicro, etc

Diseños propietarios: Pese a la existencia de estos estándares, los grande fabricantes de ordenadores IBM, COMPAQ, Hewlett-Packard, etc., suelen ofrecer al mercado placas de tamaño y formas peculiares, bien por que estos diseños no se adaptan a sus necesidades o por ignotos motivos