LPCUFL 03

p Funcionamiento de cada componente

p Ensamblaje de la PC paso a paso

p Diagnóstico y solución de problemas

p Lo que hay que saber para actualizar el equipo

p ¡Y mucho más!

Har

dwar

e

Arme y actualice su PCcon sus propias manos

CerodesdeHardware

El contenido de esta obra formó partedel libro Hardware desde cero.

Sobre la colecciónp Aprendizaje práctico, divertido, rápido y sencillo

p Lenguaje simple y llano para una comprensión garantizada

p Consejos de los expertos para evitar problemas comunes

p Guías visuales y procedimientos paso a paso

Otros títulos de esta misma colecciónPhotoshop / Offi ce / Excel / Windows 7 / Blogs / Redes / Seguridad

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Hardware from scratchThe PC hardware is a mystery reserved for expensive experts and technicians. This

book will teach you how each component works, and how to assemble or upgrade

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EdfodHd

Hardware Cerodesde

El hardware de la PC es un tabú pocas veces revelado

que genera muchos miedos innecesarios.

Este libro le enseñará a entender los principios

del funcionamiento de cada componente,

ensamblarlos sin temor a equivocarse y actualizar

su PC ¡sin necesidad de recurrir a un técnico!

Dentro del libro encontraráHardware, software y drivers | El motheboard y sus partes |

El procesador | Memoria RAM | Placa de video | Dispositivos onboard |

Fuente de alimentación | Disco duro | Unidades ópticas | El gabinete |

El monitor | Primera etapa de armado: hardware crítico | Segunda

etapa: hardware no crítico | Diagnóstico y solución de problemas

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Describiremos el funcionamientodel motherboard, sus componentes,diferentes modelos e instalación.

Capítulo 1El motherboard

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El motherboard

Para comprender el funcionamiento de una PC es ne-cesario que conozcamos cada uno de los dispositivosque la componen. Pero, además, es importante com-prender qué función cumplen ellos por separado y enconjunto. Empezaremos por el dispositivo crítico fun-damental: el motherboard.

Concepto de hardware

Tenemos el concepto de hardware, que hace referenciaa todos los dispositivos que conforman la PC, como porejemplo el motherboard, el microprocesador, lamemoria RAM, entre muchos otros. Dentro de estacategoría, debemos destacar dos divisiones: por unlado, el hardware crítico, que es aquél sin el cual lacomputadora no puede arrancar; y por otro el hard-ware no crítico, conformado por aquellos dispositi-vos que son necesarios, pero prescindibles para elarranque de ésta. Es importante destacar que todos

los dispositivos son funcionales a la PC, pero, en estecaso, establecemos prioridades para comprender me-jor el funcionamiento de nuestra computadora.

Características del motherboard

En realidad, la computadora, tal y como la conocemosen la actualidad, no se compone de una sola pieza, si-no que es un conjunto de dispositivos que se relacio-nan entre sí para funcionar como un todo. Para queéstos se puedan relacionar entre sí, tiene que existir

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Hardware Es el conjunto de dispositivos que se relacionan entre sí para conformar una PC.

Dispositivos críticos Son aquellos dispositivos necesarios para que la PC pueda arrancar: motherboard,

microprocesador, memoria RAM, dispositivo de video, fuente de alimentación.

Dispositivos no críticos Son los dispositivos funcionales y complementarios al hardware crítico:

disco duro, unidad óptica, dispositivo de sonido, gabinete y todos los demás

componentes de hardware.

CATEGORÍA DESCRIPCIÓN

TABLA 1. Podemos definir el concepto de hardware como todos los dispositivos tangibles.


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Esta traducción también sirve para comprender quées y para qué sirve este importante componente. Enla jerga, además, se lo suele denominar simplementecomo mother. Este elemento resulta ser, en definiti-va, el componente más importante de la PC, ya que,a partir de él, se determinarán las características delresto de los dispositivos, como por ejemplo, la tecno-logía del procesador, las características de la memo-ria RAM, el rendimiento del dispositivo de video,la capacidad de la fuente de alimentación y lacapacidad de expansión del resto de los compo-nentes. Este último punto es de vital importancia, yaque estamos hablando del “techo” de actualización

un componente que funcione como factor común, esdecir, que todos los dispositivos confluyan en uno solo.Este componente, donde se interconectan todos losdispositivos de la PC, se conoce con el nombre demotherboard (Figuras 1, 2 y 3).

Si lo tenemos que traducir al español podríamos en-sayar nombres como placa base o placa madre.

Caracter í s t i cas de l motherboard

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FIGURA 1.Un motherboard en todo su esplendorcon una enorme cantidad de elementosen su superficie, que conoceremos en detalle más adelante.

FIGURA 3. El mother de categoría intermediapuede adaptarse a los diferentes usos.

FIGURA 2. Si queremos un equipo muy potente,debemos adquirir un mother de gran calidad.


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que soportará una PC determinada. Por ejemplo,cuando compramos o armamos una computadora, surendimiento resulta óptimo durante los próximos docemeses aproximadamente. Luego éste comienza a de-caer hasta el punto en que necesitamos una actuali-zación de algunos de los componentes.

Lo primero que se suele hacer es agregar memoriaRAM, tal vez luego, se le adicione un disco duro conmayor capacidad, después una placa de video me-jor y así sucesivamente hasta que tengamos que cam-biar el motherboard y el microprocesador. Este tipo deactualización (upgrade) dependerá de la tecnologíadel motherboard (Figura 4), ya que cuanto mejor seaésta, más tiempo tardaremos en reemplazarlo.

EL MATERIAL DEL MOTHERBOARDEl motherboard es una placa construida bajo el con-cepto de circuito impreso, también conocido comoPCB (Printed Circuit Board o en español circuito im-preso en placa). Esto quiere decir que la placa basees un medio para sostener componentes electrónicosde dos modos: mecánicamente y electrónicamente.El primero hace referencia a la posibilidad de agregarplacas de expansión sobre determinadas ranuras y, elsegundo, al soporte de éstas para la comunicaciónpor medio de pistas conductoras. En otras palabras,

Si tuviéramos que hacer una analogía del motherboard, lo podríamos comparar con el cha-sis de un automóvil, ya que éste es la base del vehículo. Es decir, es el que tiene que sopor-tar la carrocería y contener la potencia del motor.

ANALOGÍA DE APRENDIZAJE

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FIGURA 4. el color de fondo del motherboard no tiene significado, es sólo un detalle.

FIGURA 5. Éste es un motherboard AT Baby.Podemos notar la gran cantidad de slots de expansión que posee en su interior.


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Caracter í s t i cas de l motherboard

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el mother (Figura 5) tiene que soportar otros dispo-sitivos de modo mecánico y comunicarlos entre sí,de modo electrónico (Figura 6).

Es necesario destacar que la complejidad del circui-to impreso del motherboard recorta las posibilida-des de repararlo para aquellas personas que no posean los elementos adecuados de precisión,por lo que las acciones prácticas sobre éste se re-ducen casi a cero. Una función básica del mother-board es el manejo de los voltajes que alimentana sus componentes.

Además de los circuitos integrados, la placa basetiene un sistema de regulación de voltaje confor-mado por capacitores (Figura 7), electrolíticos, re-guladores y otros transistores que adecuan el volta-je arrojado por la fuente a cada uno de los disposi-tivos que integran la placa base.

Este sistema permite que cada dispositivo se man-tenga estable e impide la desestabilización del sis-tema por falta o exceso de corriente. Este concepto,sólo nos servirá a modo de dato teórico, ya que elanálisis de su funcionamiento y el reemplazo depiezas únicamente están al alcance de los especia-listas en electrónica.

FIGURA 6. En el dorso del motherboard,podemos apreciar que se trata de un circuito.

FIGURA 7. El recalentamiento de los capacitorespuede hacer que exploten y dañen el mother.

Una función básicadel motherboard es el manejo de los voltajes que alimentan a sus componentes


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Componentesdel motherboard

Como mencionamos anteriormente, el motherboardes el dispositivo más importante de la PC. Su comple-jidad radica en la cantidad de componentes integra-dos (Figuras 8 y 9), los cuales determinan no sólo elrendimiento de los componentes internos, sino de loscomponentes de expansión y el de la PC en formaglobal. Por este motivo, en la Guía visual 1, detalla-remos cada una de las partes del motherboard paracomprenderlo en detalle.

COMPONENTES INTEGRADOSHemos conocido los componentes del motherboard, ylos dispositivos integrados son una parte funda-mental de ellos (Figura 10). Cuando hablamos dedispositivos integrados, estamos haciendo referenciaa los componentes críticos y no críticos que la placa

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base trae soldados a su superficie. Los que general-mente vemos en la placa base son: dispositivo de vi-deo, de sonido y de red. También trae integrados losdiferentes controladores para los puertos de teclado ymouse y puertos USB. Algunas placas base de gamabaja también incorporan un obsoleto puerto de im-presora, conocido como LPT1, y además vienen conpuerto serie (antiguamente utilizado para la conexióndel mouse o comunicaciones).

Los dispositivos integrados poseen diferentes caracte-rísticas de rendimiento, sin embargo, son de mejorcalidad de lo que muchas personas creen. En la actua-lidad, todavía sobrevuela en el imaginario colectivo laidea de que los dispositivos integrados no sirven oson de mala calidad. Esta noción se forjó hace mu-chos años cuando los dispositivos de video integradoscomenzaron a implementarse sobre la placa base.Aquellos dispositivos tenían un rendimiento bajo, encomparación al que ofrecían las placas de expansión.

FIGURA 8. En un mother de buena calidad, los componentes están reforzados y van a resistir las subas y bajas de tensión.

FIGURA 9. Si los componentes del motherboardno están bien protegidos contra el calentamiento,pueden sufrir fallas y dañar nuestra PC.


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Sin embargo, sin temor a equivocarnos, podemosafirmar que los dispositivos integrados al motherboard,ya sean de video, sonido o red, brindan una exce-lente calidad y duración en el tiempo. Un modosimple para reconocer cuáles son los dispositivosintegrados consiste en ver el panel trasero delmotherboard (Figura 11). Es allí donde encontra-remos no el dispositivo en sí mismo (ya que éste esimperceptible desde esa vista), sino los conecto-res, interfaces o puertos de cada uno de los dis-positivos integrados.

Antes de continuar, diremos que los motherboards di-fieren en términos de cantidad y calidad de compo-

nentes que lo integran; pero las explicaciones que ve-remos servirán para identificar a todos los motherbo-ards, sin importar la marca ni el modelo.

BUSES DEL MOTHERBOARDAntes de comenzar con el detalle de cada uno delos dispositivos y elementos que encontraremos enla superficie del motherboard, es necesario saberque todos ellos se conectan entre sí por medio delos buses (Figura 12). Si hablamos de buses, ha-cemos referencia a una cantidad de pistas en cuyointerior corren los datos de información. Básica-mente hay tres tipos de buses.

• El bus de datos: por medio de este bus los dispo-sitivos pueden comunicarse entre sí. Si uno de los dis-positivos tiene que enviarle un dato a otro, debehacerlo por este medio.

• Bus de direcciones: para que todos los dispositivosde la PC puedan comunicarse sin errores, cada uno deellos debe estar referenciado mediante una dirección,de lo contrario no podrían diferenciarse uno de otro.Si el bus de datos brinda el medio de transporte,

Componentes de l motherboard

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FIGURA 11. Algunos de los dispositivosintegrados al motherboard se encuentrandebajo de los disipadores de calor.

FIGURA 10.La cantidad de puertos USB que posee

el motherboard es de suma importanciapara conectar diferentes accesorios.


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GUÍA VISUAL /1Componentes del motherboard

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Conector para puerto IEEE 1394: donde se conectan dispositivos para esta tecnología.

Slot de expansión PCI convencional 32 bits: aquí se colocan placas de expansión.

Slot de expansión dedicado (para placas de video) PCI Express 16X: aquí sólo

se colocan placas de video, pueden ser más de una.

Slot de expansión PCI Express 1X: aquí se conectan placas de expansión.

Chipset principal: también se lo conoce como puente norte.

Panel trasero: aquí se conectan los dispositivos y periféricos externos.

Zócalo para el microprocesador: aquí se coloca el procesador.

Ranuras para los módulos de memoria RAM DDR3.

Conector principal de alimentación ATX2.

Batería CMOS: es la que mantiene los datos del SETUP.

Conectores SATA 2.

Conector IDE: sirve para integrar dispositivos IDE.

Puertos SATA 2: se utilizan para integrar dispositivos SATA.

Pines conectores para el panel frontal: aquí se conectan los objetos del panel frontal.

Conector para un chip de seguridad.

Chipset secundario: también se lo conoce como puente sur.

Conector para agregar un puerto serial.

Conectores para puertos USB.

Switch de la CPU: sirve para variar el reloj del procesador.

Botonera integrada, encendido, reset y selección de LEDs testigos.

GUÍA VISUAL /1 (cont.)

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Para elegir el mother adecuado, tenemos que saber cuál es el uso que le daremos a laPC. Si bien el motherboard determina la performance de la PC, los demás dispositivostambién agregan características vitales.

¿QUÉ PLACA ELEGIR?


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el de direcciones localiza el dispositivo adecuadohacia donde debe ir la información.

• Bus de control: si tenemos una autopista pordonde se comunican los dispositivos y cada uno deellos posee una dirección, sólo faltaría un bus quecontrolara las entradas y las salidas de la informaciónque relacionan a todos los dispositivos de la PC.Entonces, ésta es la función del bus de control. Enotras palabras, transporta señales de estado de lasoperaciones efectuadas por la CPU (microprocesador)entre todos los dispositivos de la PC.

ZÓCALO DEL CPUSe trata de un dispositivo integrado al motherboardsobre el cual se coloca la pastilla del procesador.Este zócalo (Figura 13), también llamado socket,en inglés, funciona como interfaz entre el circuitointegrado del motherboard y el microprocesador. Enotras palabras, es el encargado de hacer funcionarel procesador.

Los zócalos para procesadores se diferencian básica-mente por el factor de forma, es decir, por su forma-to físico. Esta variación es esencial por dos motivos: porun lado, para distinguir los fabricantes y, por otro, paraseparar las tecnologías dentro de la misma marca.Las diferencias dentro de una marca radican en el ren-dimiento de la CPU y el voltaje con el que se alimenta.Las particularidades inherentes al procesador lasveremos más adelante cuando hablemos sobre éste.

Los zócalos, tanto para fabricantes Intel como paraAMD, cuentan con una base que posee ranuras decontacto -donde se insertan los pines o contactos dela pastilla del procesador- y un sistema de anclaje cono-cido como guillotina. Entonces, cuando hablamos dediferencias entre los zócalos, estamos haciendo referen-cia a la cantidad de pines, al formato de la pastilla de laCPU y al sistema de sujeción de éste. De esta manera,sabemos que hay un zócalo para cada marca de proce-sador. En la actualidad, solamente existen dos fabrican-tes de procesadores que tenemos que conocer: Intel

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FIGURA 12.Si bien los buses son un conceptoteórico, podemos graficar su relacióncon la CPU, el controlador de entraday salida, y el de la memoria.


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Socket AM2 Zócalo de 940 pines, incompatible con los primeros Opteron y Athlon 64 FX.

Algunos integrantes serán: AMD "Orleans" Athlon 64,

AMD "Windsor" Athlon 64 X2, AMD.

Socket S AMD Turion 64.

Socket 939 AMD Athlon 64 / AMD Athlon 64 FX a 1 GHz / Sempron.

Socket 754 AMD Athlon 64 / Sempron / Turion 64.

Socket A Últimos AMD Athlon, Athlon XP, Duron y primeros Sempron.

ZÓCALO DESCRIPCIÓN

TABLA 2. En esta tabla, describimos los principales zócalos para procesadores AMD.

FIGURA 13. Los zócalos de memoria poseencolores para indicar cuáles son Dual Channel.

FIGURA 14. El zócalo LGA 775 para procesadoresIntel también es llamado Socket T.

FIGURA 15. El zócalo AM2 de AMD antes era denominado M2.

(Figura 14) y AMD (Figura 15), y además debemossaber que los motherboards con zócalo para procesado-res Intel son incompatibles con los que poseen zócalos para procesadores AMD, y viceversa.

SLOT PARA VIDEOPara comprender mejor este concepto, tenemos quecomenzar por traducir la palabra slot como ranura.Tengamos en cuenta que muchos de los dispositivosde expansión se integran físicamente al motherboardmediante una ranura o un zócalo.


El dispositivo de video es otro de los cinco componen-tes críticos de la PC, cuya función es transformar lasseñales eléctricas desde el motherboard hacia el mo-nitor. Por supuesto que esta explicación es sólo unavance, el concepto de video lo detallaremos másadelante en este mismo capítulo (Figura 16).

La función del slot de video es actuar como interfaz(intermediario) entre el motherboard y lo que seconoce como placa o tarjeta de video, para diferen-ciarse del dispositivo de video que viene integrado almotherboard (Figura 17). Si pudiéramos dividir endos capas al slot de video, podríamos ver en la carasuperior la ranura o slot con sus respectivos tabiquesde separación, cuya función es orientar la correcta po-sición de la placa de video, y en la imaginaria capa in-ferior, observaríamos una autopista de múltiples vías

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El procedimiento para reconocer el tipo de socket es el mismo para un zócalo Intel que para unoAMD. Luego, para volver a armar el conjunto de disipador/cooler tenemos que colocarlo sobreel procesador y ajustar las trabas de sujeción correspondientes.

TIPOS DE ZÓCALOS

Socket T (Land Grid Array-775) Intel Pentium 4 & Celeron.

Socket 480 Intel Pentium M (doble núcleo).

Socket 479 Intel Pentium M (núcleo simple).

Socket 775 Intel Pentium 4, Pentium D, Core 2 y Celeron.

Socket 478 Intel Pentium 4 y Celeron.

Socket 423 Intel Pentium 4 Willamette.

ZÓCALO DESCRIPCIÓN

TABLA 3. En esta tabla, detallamos los principales zócalos para procesadores Intel.

FIGURA 16. Ésta es la forma física de las ranuras(slot) para placas de video PCI Express 16X.

conocidas como buses. La función de estos buses esinterconectar a todos los dispositivos que se relacio-nen con el motherboard para llevar y traer la informa-ción que va a procesarse o que ya fue procesada.


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PASO A PASO /1Cómo reconocer el tipo de socket

Los primero que debe hacer es desconectar la PC de la red domiciliaria.

Recuerde que nunca es conveniente trabajar sobre la PC cuando aún está conectada.

Para acceder al interior de la PC, tiene que quitar una de las tapas laterales de la computadora.

Para ello, busque los tornillos que la sujetan al gabinete y quítelos con un destornillador philips.

Luego deslice la tapa hacia atrás.

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PASO A PASO /1 (cont.)

Tome el procesador y localice las mismas muescas laterales de posición y las referencias marcadas

en cada una de las esquinas del dispositivo o pastilla.

Lo que verá a continuación es el procesador sujeto a su respectivo zócalo.

Si observa con atención, verá el modelo del zócalo que corresponde al procesador.

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A lo largo de la historia de la computación, han exis-tido diferentes tipos de slot para video (Figura 18),pero, en la actualidad, solamente hay dos que debe-mos tener en cuenta: slot AGP y slot PCI Express16X. El primero, desde 2006, fue reemplazado por elsegundo, sin embargo, hay muchos motherboardsque todavía cuentan con el slot AGP.

La forma física del slot PCI Express 16X es radicalmentediferente al AGP. En líneas generales, es más angosto,más largo, las ranuras de posición tienen otra ubicación,pero sobre todo es distinto el voltaje de alimentación.La respuesta sale antes que cualquier pregunta, PCIExpress es absolutamente incompatible con cualquierversión de placas de video AGP. Es necesario aclararque no debemos confundir PCI Express 16X con losPCI Express convencionales, todas sus variantes seránexplicadas en el apartado Slots de expansión.

La tecnología PCI Express (PCI-E) cuenta con diferen-tes slots que varían de acuerdo con su función y seidentifican con la letra X, según la cantidad de enla-ces que conforman el bus de transmisión de datos en-tre la tarjeta de expansión y la placa madre. Por esarazón, cuando hablamos de 1X estamos haciendo re-ferencia al enlace más simple (placas de expansión) y cuando hablamos de 16X, nos referimos al que seutiliza para las placas aceleradoras de video.

Cuando hablamos de bus, hacemos referencia a un sistema de intercomunicación entre los dis-positivos de la PC para la transferencia de información. El ancho de banda y la velocidad de estosbuses influyen directamente sobre el rendimiento de la PC.

SOBRE EL BUS

FIGURA 17. Las placas de video son controladaspor el puente norte del mother, por lo que éstenecesita un disipador para poder funcionar.

FIGURA 18. Algunos motherboards permitenconectar hasta cuatro placas de video en simultáneo para aumentar su rendimiento.


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Antes de continuar, es necesario destacar que el or-den con el que hemos explicado los componenteshasta el momento no es fortuito ya que, como vere-mos, el microprocesador se comunica directamentecon la placa de video y la memoria RAM por mediode un chipset conocido como puente norte(northbridge) (Figura 19).

PCI-E 1X Es el más pequeño de todos, esta ranura posee un total de 36 contactos.

PCI-E 4X Posee una cantidad total de 64 contactos.

PCI-E 8X Posee una cantidad de 98 contactos.

PCI-E 16X Es el más largo de todas las versiones PCI-E

y posee una cantidad de 164 contactos.

SLOT PCI EXPRESS CANTIDAD DE CONTACTOS

TABLA 4. Cantidad de contactos de las diferentes versiones de los slots PCI-E.

FIGURA 19. Algunos fabricantes ofrecenproductos para mantener el northbridge y el southbridge frescos con agua (watercooling).

RANURA PARA MEMORIA RAMLa memoria RAM es otro de los dispositivos críticosde la PC. Al tener cierta prioridad o relevancia sobreel conjunto de los dispositivos no críticos, el módulode memoria RAM se instala físicamente sobre el mo-therboard. Para ello, la placa base necesita de una in-terfaz que soporta cada módulo de RAM. Las ranurasdonde se encastran los módulos de memoria RAMtienen características inherentes a su factor de forma.Es decir, cuentan con muescas de posición para dife-renciar las tecnologías y se alimentan con distintosvoltajes. La variedad de módulos de memoria RAM laveremos en el apartado dispuesto para ese tema, aquísólo nos ocuparemos de los detalles del slot para RAM.

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DDR Cuentan con 184 pines y trabajan con una alimentación de 2.5 volt.

DDR 2 Cuentan con 240 pines y trabajan con una alimentación de 1.8 volt.

DDR 3 Cuentan con 240 pines y trabajan con una alimentación de 1.5 volt.

TECNOLOGÍA FACTOR DE FORMA

TABLA 5. Diferencia entre las tres tecnologías de slot DDR.

Dijimos que existen diferentes factores de forma paralos slots de RAM, no haremos una línea histórica al res-pecto, ya que algunas de las tecnologías han dejado deutilizarse. Sin embargo, abordaremos la tecnología ac-tual, conocida como DDR y sus evoluciones (DDR 2 yDDR 3). Es importante destacar que DDR, DDR 2 y DDR3 son incompatibles entre sí, tanto en su forma física co-mo en el voltaje que necesitan para funcionar.

Es importante destacar que el factor de forma de cadauna de las ranuras para memoria RAM ubicadas en elmotherboard sólo es compatible con los módulos de la

misma tecnología y es prácticamente imposible colocarun módulo con determinada tecnología en una ranuraequivocada, simplemente no encajan (Figura 20).

CHIPSETCuando hablamos de chipset (Figura 21), hacemosreferencia a un grupo de chips especialmente diseña-dos para realizar determinadas tareas. Podemos ase-gurar que la médula ósea de cada placa base es elconjunto de chips que el fabricante ha instalado en susuperficie. En otras palabras, si el motherboard es eldispositivo que determinará el rendimiento de la PC,

FIGURA 20. Podemos apreciar la convivencia de dos tecnologías de zócalos en un mismomotherboard: la DDR 2 (ranuraamarilla y roja) y la DDR3 (ranura verde).Observemos también la separación de los tabiques entretodas las ranuras.


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el chipset determinará la performance del motherbo-ard, de allí su radical importancia.

Básicamente, un motherboard cuenta con dos tiposde chips. Por un lado, está el puente norte que se co-munica con el bus de la CPU (microprocesador), elbus de memoria RAM y los buses de video. Todosellos, además de críticos, tienen prioridad en las co-municaciones. El segundo chip importante es elpuente sur (southbridge), cuya función es comuni-carse con todos los demás buses de los dispositivos,como por ejemplo: el bus del disco duro, el de sonido,el bus USB, entre otros (Figura 22). Además, el puen-

te sur se comunica, mediante un bus dedicado, alpuente norte. De este modo, todos los dispositivos dela PC quedan comunicados por sus respectivos chip-sets. Es importante aclarar que el procesador se vin-cula con el puente norte mediante un bus conocidocomo Front Side Bus (FSB).

SLOTS DE EXPANSIÓNYa hemos hablado de ranuras o slots específicos paradispositivos críticos, como, por ejemplo, la placa de vi-deo o los módulos de memoria RAM. En este caso ve-remos otras ranuras (también llamadas slots) cuyafunción es ampliar las capacidades de hardware de laPC. Por ejemplo, mediante estos slots de expansión,podemos agregar placas de red, placas de sonido ypuertos extras. La importancia de estos slots radicajustamente en la capacidad de expandir el rendimien-to de una determinada PC.

A lo largo de la historia de la computación, han exis-tido una enorme cantidad de ranuras de expansión,pero muchas de ellas han quedado en desuso y, en laactualidad, hay dos slots que predominan en los mo-therboards: el más antiguo pero vigente PCI y su evo-lución, el PCI Express (Figura 23). Los slots PCI sirvenpara instalar en el motherboard cualquier tipo de tar-jeta de expansión para periféricos, como placas de vi-deo, sonido, red, módem, entre otros puertos.

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Este slot puede confundirse con el PCI Express, pero se diferencia por el color, el tabique deposición y la funcionalidad, ya que el AMR se utiliza para la instalación de un módem inter-no. En la actualidad, éstos han sido reemplazados por los módems externos de banda ancha.

AUDIO MÓDEM RISER (AMR)

FIGURA 21. A veces es necesario un sistema de refrigeración completo para mantener los chipsets en funcionamiento.


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FIGURA 22. La arquitectura típica: el puente norte manejando los dispositivos de alta demandade datos, y el puente sur, los de baja demanda.

El PCI Express (Figura 24) es una variante del busPCI, con bastantes mejoras en cuanto a velocidad ycapacidad. Reemplaza a todas las demás arquitectu-ras (AGP y PCI), ya que podemos conectar en él cual-quier tipo de dispositivo, aunque en general se usapara la incorporación de tarjetas gráficas. Se basa enlas conexiones serie de 32 canales. La versión PCI Ex-press 16X, soporta 250 Mbps en cada dirección de

cada canal, trabajando a 2,5 GHz, lo que significa unatasa de transferencia global de 8 Gbps en cada direc-ción. Una característica muy importante de PCI Ex-press es que aplica conexiones punto a punto, loque mejora en forma notoria la comunicación entredispositivos, que es totalmente directa, y cada dispo-sitivo posee su bus individual para comunicarse con elchipset u otros componentes.


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CONECTORES DE ALIMENTACIÓNComo bien sabemos, todos los componentes elec-trónicos necesitan de alimentación (eléctrica) parafuncionar. Éste es uno de los motivos por los cualesel motherboard tiene algunos conectores de ali-mentación que son de suma importancia. El volta-je necesario para que el motherboard y los disposi-tivos ensamblados sobre él puedan funcionar esotorgado por otro de los dispositivos críticos cono-cido como fuente de alimentación (tema quedesarrollaremos más adelante).

Hay dos conectores de alimentación (Figura 25) sobreel motherboard que son fundamentales. Por un lado en-contramos el conector ATX II con una capacidad de 24pines. Se trata de una ficha que tiene muescas de posi-ción para evitar su mal conexionado, también cuentacon una traba de sujeción para evitar que se desconec-te. El segundo conector en orden de importancia es elconector auxiliar. Se trata de una ficha similar a ladetallada anteriormente, pero con una capacidad de solo cuatro pines. Este conector brinda la energía extranecesaria para el funcionamiento del procesador.

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PCI 32 bits 33 MHz 133 Mbps



PCI-X 64 bits 133 MHz 1066 Mbps

ESTÁNDAR RELOJ TASA DE TRANSFERENCIA

TABLA 6. Características de los buses PCI.

FIGURA 23. Dos slots de expansión PCIconvencionales. Su color estándar es el blanco, pero podemos encontrarlos en otros tonos.

FIGURA 24. Los dos slots PCI Express 16X(blancos y pequeños) que reemplazarán a los PCI convencionales (blancos y grandes).


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Cuando hablamos de ATX hacemos referencia a un estándar de PC que consiste en el desarrollo de ciertas normas que los fabricantes de hardware deben cumplir para hacerque todos los dispositivos sean compatibles entre sí.

CONECTOR ATX

FIGURA 25. Cada conector del motherboardestá diseñado para un producto distinto.

FIGURA 26. Las placas con conectoresAGP que dejaron de utilizarse porquealcanzaron su límite físicode funcionamiento.

OTROS CONECTORESEn el apartado anterior, hemos visto los conectores dealimentación del motherboard (Figura 26), que recibenla corriente de la fuente de alimentación. Pero ademástenemos que saber que existen los conectores de da-tos, que funcionan como interfaz entre un determinadodispositivo y el controlador del motherboard. En estesentido destacamos los siguientes conectores:

• Conector IDE (Integrated Development Environ-ment): se utilizó durante muchos años para conec-tar el cable de datos de las unidades ópticas y delos discos duros. Consiste en una ficha soldada a la


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Si observamos bien el motherboard, veremos otros conectores de superficie que se utilizanpara conectar puertos de expansión. Pero como estos conectores no son estándares, debe-mos consultar el manual del fabricante para saber cuáles hay en su superficie .

OTROS CONECTORES DE SUPERFICIE

placa base con 40 pines y una muesca de posiciónpara asegurar la correcta conexión. El bus IDEsoporta como máximo hasta dos dispositivos porcanal. Generalmente, cada motherboard tenía dosconectores (IDE 1 e IDE 2). En la actualidad losmotherboards solamente poseen uno por una cues-tión de compatibilidad, ya que han sido reemplaza-dos por la tecnología SATA.

• Conector SATA (Serial Advanced TechnologyAttachment): esta tecnología es la utilizada actualmen-te en los motherboards SATA2 (última versión). Es unconector que sirve de interfaz a los discos duros y a lasunidades ópticas que utilizan esta tecnología. Se tratade una ficha soldada al motherboard que posee 7 pines(recordemos que IDE posee 40 pines) y una muesca deposición para evitar una mala conexión.

• Conector FDC (Floppy Disk Controller): se utilizapara la conexión de las obsoletas disqueteras que, sibien todavía quedan algunas, han sido reemplazadaspor otros medios de almacenamiento extraíbles conmás capacidad, como las memorias USB.

PANEL FRONTALCuando hablamos de panel frontal, hacemos refe-rencia a un conjunto de pines que se encuentra sobreuna de las esquinas anteriores del motherboard. Su

función es conectar la botonera de mando central de laPC que se compone del botón de encendido o Power,la tecla de Reset, el LED on/off (encendido/apagado)y el LED de carga de disco duro (Figura 27).

Además de los mencionados, podemos encontrarnoscon otro grupo de pines que corresponden a la cone-xión de puertos USB y salidas/entradas de audio. Cadauno de estos puertos tiene asignado un determinadopin: si la conexión se hace de modo erróneo, los puer-tos no funcionarán, pero el problema no pasará de allí.Como podemos observar, la función del panel frontales fundamental para poder encender, apagar y moni-torear el estado de la PC.

PANEL TRASEROSi tuviéramos que separar al motherboard en dos, podrí-amos describir a la mitad anterior como el sector del pa-nel frontal y a la mitad posterior como el panel trase-


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FIGURA 27.El conector derecho del panel frontalcorresponde a los comandosexternos del gabinete.

ro. En esta última parte, encontraremos las interfacesde los dispositivos integrados, como, por ejemplo, el co-nector de video, las entradas y las salidas de audio y lainterfaz de red. También hay en este panel conectorespara el teclado, mouse, puertos USB, entre otros. Comoestos conectores están soldados a la placa base, su re-emplazo resulta inviable, aunque ante eventuales dañoses posible incorporar otros puertos, generalmente me-diante placas de expansión o adaptadores.

Destacamos que existe una cantidad básica de ele-mentos que deben tener los motherboards en supanel trasero; sin embargo, los fabricantes incorpo-ran elementos de acuerdo con las características dela placa madre. Por este motivo, en ocasiones, po-demos encontrar paneles LCD (cristal líquido) y

puertos eSATA (Figura 28) para la conexión de dispositivos que permitan esta tecnología, comodiscos duros externos o unidades ópticas.

FIGURA 28. Los elementos del panel traserovarían de acuerdo con el motherboard.

Los gabinetes de alta gama traen incorporados en su parte posterior paneles de cristal líqui-do que funcionan como un monitor de los sucesos de funcionamiento de los dispositivos crí-ticos, tales como la temperatura del procesador, del disco duro y de la placa de video.

PANEL LCD


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GUÍA VISUAL /2El panel trasero

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PS2 (verde): es un conector dedicado en el cual solamente se puede conectar el mouse.

PS2 (violeta): también es dedicado, donde solamente se puede conectar el teclado.

Entrada/salida digital de audio: se utiliza para conexiones de audio digital.

Salidas y entradas de audio: se trata de un dispositivo de sonido integrado de 7.1 canales.

Puertos USB integrados: cada puerto puede soportar hasta 127 dispositivos.

Conector RJ45: se utiliza para conectar el cable de red (UTP).

Puerto serie: ya no se encuentra en todos los motherboards, se utilizaba generalmente

para conectar el mouse.

Puerto paralelo (LPT1): ya no se encuentra en todos los motherboards, se utilizaba

generalmente para conectar impresoras.

Conector de video (DB15): se utiliza para conectar el cable de datos del monitor.

Conector HDMI: utilizado para sistemas de video de alta definición.

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En el caso de un sistema de comunicación, decimos que hay un dispositivo que envía unaseñal a otro (proceso de salida), la cual es procesada, comprendida y enviada nuevamente almismo dispositivo (proceso de entrada).

SISTEMA DE ENTRADA Y SALIDA


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Chequeo del procesador Revisa los registros internos de la CPU o microprocesador.

Chequeo de la RAM inicial o baja Carga los vectores de interrupción.

Inicializado de video y teclado Antes de esta instancia no es posible ver resultados en el monitor

o acceder a otra instancia.

Chequeo de la RAM extendida Se ve en pantalla el conteo del total de la memoria RAM.

Inicializado de puertos COM Inicializa puertos de comunicaciones (serie y LPT1).

Inicializado de disquetera Permite acceder a la unidad A.

Inicializado de los controladores Activa los controladores del disco duro para encarar la carga

del sistema y del disco duro del sistema operativo.

INSTANCIA DEL POST DETALLES

TABLA 7. Debemos separar dos instancias: antes y después de la carga del dispositivo de video.

ROM BIOS

Hasta el momento hemos detallado los componentesinternos del motherboard y no es casual que sola-mente hayamos hablado de hardware. En este apar-tado, abordaremos un elemento que, si bien es dehardware, contiene en su interior pequeñas porcionesde software o, para decirlo con otras palabras, peque-ños programas con funciones específicas.

Cuando hablamos de ROM (Read Only Memory omemoria de sólo lectura) estamos haciendo referenciaa un tipo de memoria no volátil que aloja pequeñosprogramas. Estos programas tienen funciones muy es-pecíficas y, si bien no se pueden borrar, se pueden re-escribir o modificar algunos de sus parámetros.

Dentro de la memoria ROM se encuentra el BIOS(Figura 29) que significa Basic Imput OutputSystem o sistema básico de entradas y salidas.Junto a éste hay una rutina de órdenes conocidacon el nombre de POST (Power ON Self Test o

prueba automática de encendido). Entre estas doscaracterísticas también se encuentra el SETUP, quees un pequeño programa que aloja los parámetrosbásicos de configuración del hardware, es decir, delmotherboard y de gran parte de los dispositivos quese agreguen a la placa base (Figura 30).

FIGURA 29. El BIOS suele encontrarse cercade la pila y del pin borrador de memoria.


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ROM BIOS

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FIGURA 30.En el encapsulado de la ROM es donde se encuentran el POST,el BIOS y el SETUP.

Recordamos que estas tres características (POST, BIOSy SETUP) se encuentran dentro de un chip conocidocon el nombre de memoria ROM, pero ¿cuál es sufunción? De los tres conceptos mencionados anterior-mente, tomaremos el más importante, ya que será desuma utilidad, casi imprescindible, para realizar diag-nósticos sistemáticos de fallas sobre una PC.

La clave está en el POST, su función es realizar unaprueba inicial del hardware crítico del sistema. Cuan-do presionamos la tecla de encendido de la PC, el pri-mer proceso que se lleva a cabo es el POST, éste veri-fica que el motherboard, el procesador, la memoriaRAM y la placa de video funcionen correctamente. Sitodo está bien, el sistema sigue con su proceso habi-tual que culmina con la carga del sistema operativo,es decir, cuando el usuario logra ver el Escritoriodel sistema operativo. Si por el contrario, alguno delos dispositivos críticos de hardware no pasa la prue-

ba POST, el sistema se detiene en esa instancia e in-forma que existe un componente crítico que no pasóla prueba y que el proceso no puede seguir adelante.

Ahora bien, dijimos que el POST es la primera instan-cia de un proceso que comienza cuando presionamosla tecla de encendido de la PC y que finaliza con lacarga del sistema operativo. También explicamos

El motherboard trae incorporado un pequeño parlante interno que funciona independiente-mente de los dispositivos de hardware. Este pequeño altavoz es el que nos permite escucharlos pitidos (beeps) de diagnóstico para saber en qué instancia se generan los problemas.

¿POR DÓNDE SALEN LOS PITIDOS?


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que si, durante esta instancia, el POST reconoce unerror, el proceso se detendrá y enviará un mensaje deaviso. La pregunta que surge a continuación es: ¿cómo reconocemos los mensajes de error? Larespuesta es: prestando atención a los sonidos quesalen de la PC. El BIOS (Figura 31) tiene un siste-ma de pitidos sonoros (beeps) para avisarle alusuario que hay serios problemas de hardware. Elsistema de sonidos se adoptó porque durante lainstancia de chequeo inicial de hardware (POST),todavía no se han cargado los controladores de vi-

deo, por eso, los mensajes no salen por la pantalla.Es entonces cuando se hace necesario enviar losmensajes bajo otro código, que no sea visual, y seoptó por el sonido.

El sistema de sonidos del POST es muy sencillo de com-prender, ya que cada sonido, o combinación de éstos,corresponde a la falla de un determinado dispositivo crí-tico. Es importante aclarar que la cantidad y la cali-dad de los test de diagnóstico varían según el fabri-cante y la versión del BIOS (Figura 32), sin que

1 pitido corto Test realizado con éxito.

2 pitidos cortos Error de inicialización.

1 pitido largo y 1 corto Error de placa base.

1 pitido largo y 2 cortos Error de adaptador de video.

3 pitidos largos Error de interfaz de teclado.

CANTIDAD DE PITIDOS HARDWARE COMPROMETIDO

TABLA 8. Éstos son sólo ejemplos, ya que al no haber un estándar para este sistema, cada fabricantetendrá su propio código de reconocimiento de errores.

FIGURA 31. La secuencia de booteo se configura en el BIOS. En este caso, el primerdispositivo que se lee es el disco duro.

FIGURA 32. Si no encontramos el pin pararesetear el BIOS -CLR CMOS, CLEAR CMOS o RESET CMOS-, podemos retirar la batería.


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Chips y motherboards

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exista un estándar al respecto. A modo de ejemplo, enla Tabla 8 describimos los beep-codes del BIOS IBM.

Hemos visto el concepto de POST y todas las instanciasque se suceden durante el inicio del sistema. Tambiénsabemos que este proceso nos permite ubicar cuál es eldispositivo con errores. Hasta al momento hemos reali-zado una introducción sobre el BIOS y el POST, pero¿qué hay sobre el SETUP? El SETUP es una porción desoftware que se encuentra en la memoria ROM (delmismo modo que el POST y el BIOS), pero, a diferenciade éstos, podemos entrar en su configuración y realizarcambios en sus parámetros con la intención de optimi-zar el funcionamiento del hardware.

Para acceder al SETUP del BIOS (Figura 33), es ne-cesario encender la PC y, seguidamente, presionaren forma intermitente la tecla SUPR en el teclado.En lugar de la carga convencional del sistema ope-rativo, veremos que la PC accede a una pantalla

azul con una gran variedad de configuraciones. Es-tas configuraciones corresponden a gran parte delhardware de la PC, como, por ejemplo, las caracte-rísticas estándares del BIOS, las característicasavanzadas, las características del chipset, los pará-metros de los periféricos integrados y la administra-ción de energía, entre otros. En la Guía visual 3veremos las principales características del SETUP.


Hasta el momento, hemos abordado al motherboard co-mo el componente de hardware más importante, debidoa que es el que determina el rendimiento final de la PC.También sabemos que dentro del motherboard hay unaserie de chips que determinarán su performance.

Esta combinación entre chips y placa madre puede re-sultar una cuestión confusa al momento de realizarun reconocimiento del sistema, ya sea para adquirirproductos nuevos o para saber cuál es la performan-ce que puede alcanzar la PC.

FIGURA 33. Por el parlante interno (cilindro negro) del motherboard escuchamos los sonidos de diagnóstico del BIOS.


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Standard CMOS Features: cuando accedemos a esta opción podemos configurar la hora,

el mes, el día y el año. Además podemos ver las unidades IDE y SATA instaladas (discos duros y

unidades ópticas). Si tenemos una unidad de disquete, podremos habilitarla desde esta clave.

Advanced BIOS Features: lo más importante que encontraremos cuando accedamos a

esta opción es la posibilidad de determinar cuál será la unidad desde la que arrancará la PC.

Las opciones refieren a las unidades de almacenamiento instaladas (disco duro, unidad ópti-

ca, disquetera o memoria USB).

Advanced Chipset Features: desde esta opción podremos acceder a los parámetros

de configuración más importantes del chipset, como el dispositivo de video integrado y los

controladores de memoria (latencia y bus entre otros).

Integrated Peripherals: esta opción nos permite acceder a los parámetros de los peri-

féricos integrados, como, por ejemplo, el controlador USB, el controlador de dispositivo de

red, el dispositivo de audio y habilitar el puerto paralelo o CO, entre otros.

Power Management Setup: podremos establecer los parámetros que determinan la adminis-

tración de la energía que utiliza la PC, y que es otorgada por la fuente de alimentación.

GUÍA VISUAL /3Pantalla principal del BIOS SETUP

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PnP/PCI Configurations: desde esta opción podremos configurar los controladores plug

and play y demás parámetros que determinan el funcionamiento del bus PCI, como los recur-

sos del sistema IRQ y DMA.

System Monitor: si ingresamos en esta opción, podremos ver todos los parámetros corres-

pondientes al voltaje administrado por la fuente de alimentación y las temperaturas del pro-

cesador y otros componentes del sistema.

Load Defaults: esta es la opción adecuada para establecer los valores de todos los pará-

metros por defecto, es decir, aquellos que el SETUP tenía cuando salió de fábrica. Éstos son

los ideales para que la PC funcione.

Set Password: desde esta opción podemos agregar una palabra clave para evitar intrusio-

nes al SETUP y que otras personas establezcan parámetros que no sean los adecuados.

Save & Exit Setup: ésta es la opción para guardar los cambios realizados en los paráme-

tros y salir de esta instancia para que la PC siga su carga hasta el sistema operativo.

Exit Without Saving: con esta opción podemos salir del SETUP sin grabar los cambios.

Es ideal para evitar confusiones en el establecimiento de parámetros.

Esc: es la tecla de escape para salir del SETUP.

F10: con esta tecla de función grabamos los cambios realizados en el SETUP y salimos de él.


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Para comprender mejor este tema, debemos saber quehay fabricantes de motherboards por un lado y fabrican-tes de chipset por el otro. Estas empresas combinan susproductos para ofrecer dispositivos de diferentes ga-mas, cada una de ellas orientada a distintos usuarios.Tengamos en cuenta que no es lo mismo una PC desti-nada a los videojuegos que una PC que sólo realizarátareas de oficina. La primera necesita recursos de hard-ware mucho más potentes que la segunda.


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Hemos conocido en detalle el motherboard. Sabemos que éste determina la performance dela PC y posee una gran cantidad de componentes integrados. Abordamos muchos aspectosnecesarios para entender cómo se relaciona la placa base con los demás dispositivos.

RESUMEN

1.E l motherboard

REDUSERS.COMREDUSERS.COM

ASSUS www.asus.com

MSI www.msimiami.com

GIGABYTE www.giga-byte.es

ASROCK www.asrock.com/index.la.asp

Epox www.epox.com.tw/eng/index.php

Biostar www.biostar.com.tw/app/es

SITIO WEBFABRICANTES DE MOTHERBOARDS

TABLA 9. Principales fabricantes de motherboards y sus sitios oficiales.

ATI www.ati.amd.com

Intel www.developer.intel.com/products/chipsets

NVIDIA www.nvidia.com/page/mobo.html

SIS www.sis.com/products

VIA www.via.com.tw/en/products/chipsets

SITIO WEBFABRICANTES DE CHIPSETS

TABLA 10. Los principales fabricantes de chipsets muestran sus productos en detalle en sus sitios.

En las Tablas 9 y 10 listamos algunos de los fabri-cantes de motherboards y de chipsets más recono-cidos para tener referencias bien concretas. Algunosfabricantes de chipsets colocan su marca en la placa base (Figura 34). Éste es el caso de los pro-ductos de Intel o de AMD, cuya marca de chipset esATI, mencionada anteriormente.

FIGURA 34. Un motherboard de la marcaElitegroup con chipset de otro fabricante.


Date post:	22-Mar-2016
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