Placas bases
Las placas bases, también conocidas como motherboards o tarjetas madre, son uno de los componentes más esenciales y menos comprendidos en una computadora.
Normalmente se les da poca atención en comparación con el procesador o la tarjeta gráfica, aunque en realidad, la placa base es el núcleo que conecta todos los componentes del sistema permitiendo que funcionen en armonía.
Las placas bases son la columna vertebral de la PC, ya que son el enlace de conexión con el resto de los distintos tipos de componentes que conforman el hardware de un equipo informático.
Es una placa de circuito impreso siendo la placa más grande que conforma el resto de componentes internos de una PC.
Asigna energía y permite la comunicación desde y hacia el procesador, la memoria RAM y todos los demás componentes de hardware.
Una de sus principales funciones es actuar como el ‘centro del sistema’ al que se conectan otros dispositivos informáticos.
Una placa base puede fabricarse con distintos factores de forma para adaptarse a diferentes necesidades, prestaciones y presupuestos.
Hay grandes variaciones desde su diseño, estructura, tamaño (factor de forma) y compatibilidad.
Una placa base de un fabricante admitirá un único tipo de procesador y algún tipo de memoria RAM.
Otros componentes como las tarjetas gráficas, unidades de almacenamiento, entre otros módulos, pueden no ser compatibles.
Esto significa que la elección de una placa base puede regular las opciones a tus propósitos al seleccionar componentes de ambos fabricantes.
Puedes controlar características como qué tipo de procesador a utilizar, cuánta RAM puede admitir y qué características en general puede soportar.
Es por eso que es importante tener una idea aproximada de lo que realmente se necesita al seleccionar la ‘motherboard correcta’.
Además, las funciones y características que incorpora pueden estar disponibles o no en modelos muy relacionados, lo que se recomienda investigar en profundidad sus prestaciones de antemano.
En este artículo, exploraremos en detalle qué son las placas base, cómo funcionan y por qué son cruciales para el rendimiento y la funcionalidad de una computadora.
A continuación, debajo podrás consultar una lista de artículos review de las placas bases más importantes del mercado.
Qué es una placa base y sus características
Una placa base es una placa de circuito impreso que sirve como plataforma principal para conectar todos los componentes de hardware de una computadora.
Es como el sistema nervioso central de la máquina, ya que todas las partes vitales están interconectadas a través de ella.
Esta placa está hecha de material aislante, generalmente fibra de vidrio, con capas de cobre que forman rutas de conexión eléctrica llamadas ‘carriles’.
Las placas base varían en tamaño y forma, aunque todas tienen un conjunto de componentes esenciales en común.
Una placa base proporciona conectividad entre los componentes internos, como son el microprocesador, la memoria principal, las unidades para almacenar datos, la placa gráfica, etc.
Hay varios tipos como normativa, diseñadas para adaptarse a diferentes finalidades y tamaños de gabinetes de PC.
Cada una está diseñada para funcionar con tipos específicos de microprocesadores y memorias, por lo que no funcionan con todos los modelos, ya que son específicos para cada prestación.
Sin embargo, las unidades de almacenamiento generalmente son universales y funcionan con la mayoría de placas bases, independientemente del tipo, modelo o marca.
A continuación, presentamos una imagen de una placa base ASUS P5AD2-E junto a cada uno de sus componentes principales:
Componentes de una placa base
A continuación, hacemos un repaso de los componentes más importantes de una placa base:
1. Zócalo del procesador
El zócalo de un procesador es donde se instala la Unidad Central de Procesamiento (CPU). Diferentes tipos de CPU requieren zócalos específicos, por lo que la elección de la placa base adecuada determinará qué procesadores puedes utilizar.
2. Ranuras de la memoria RAM
La placa base incorpora ranuras de la memoria principal, denominada RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) que permiten la instalación de módulos de memoria. La cantidad de RAM y el tipo de memoria admitidos dependen de la placa base.
3. Ranuras de expansión
Estas son las ranuras donde se pueden conectar tarjetas de expansión, como pueden ser tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, tarjetas de red, entre otros. Las más comunes son los PCI Express (PCIe), aunque también hay ranuras PCI y otros formatos menos comunes.
4. Conectores de almacenamiento
Las placas bases incluyen varios conectores para unidades de almacenamiento, como discos duros (HDD) y unidades de estado sólido (SSD). Los más comunes son los conectores SATA y M.2.
5. Conectores de energía
La placa base se alimenta mediante conectores de energía, generalmente un conector principal de 24 pines y uno o más conectores de 4 u 8 pines para la CPU y otros componentes esenciales.
6. Conectores de E/S (Entrada/Salida)
Estos conectores permiten la conexión de periféricos como teclados, ratones, impresoras, monitores, dispositivos USB y otros dispositivos de entrada/salida.
7. BIOS/UEFI
El BIOS (Sistema Básico de Entrada y Salida) o UEFI (Interfaz Extensible de Firmware Unificado), está almacenado en un chip de la placa base. Este firmware proporciona las instrucciones básicas para iniciar el sistema y configurar los componentes de hardware.
8. Puertos USB, Ethernet y Audio
La placa base también incluye puertos USB para conectar dispositivos periféricos, puertos Ethernet para la conexión a la red y conectores de audio para altavoces, micrófonos y auriculares.
Componentes secundarios de una placa base
La siguiente lista hace un análisis de componentes que no se muestran en la imagen anterior o, que fueron parte de placas bases más antiguas:
- BIOS
- Bus
- Memoria caché
- Chipset
- Diodo
- Interruptores DIP
- Electrolíticos
- Conector de disquetera
- Fusible
- Puerto de juegos y MIDI
- Altavoz interno
- Controlador de teclado
- LCC (Calibración de la línea de carga)
- Red
- Ranuras de expansión obsoletas: AMR, CNR, EISA, ISA y VESA
- Ranuras de memoria obsoletas: SIMM
- LED incorporado
- Puerto paralelo
- PS/2
- Resistor
- RTC
- Puerto serie
- SCSI
- Solenoide
- Regulador de voltaje
- VRM (Módulo Regulador de Voltaje)
Tipos y factores de forma
El diseño y aspecto de una placa base se la conoce por su factor de forma.
En general, el factor de forma afecta en qué posición y ubicación se pueden colocar los componentes de forma individual y estructural en el gabinete de la computadora.
Hay varios factores de forma específicos y bien definidos en donde la mayoría de las placas bases se pueden ajustar sin inconvenientes en un espacio adecuado según la norma estándar.
A continuación, repasamos una lista de los diversos factores de forma, además de información adicional sobre cada uno de ellos:
- XT (Tecnología Extendida) introducida en 1983
- AT (Tecnología Avanzada) introducida en 1984
- Baby AT – Variante AT introducida en 1985
- LPX – Variante AT introducida en la década de 1990
- ATX (Tecnología Avanzada Extendida) introducida en 1995
- NLX (Nuevo Perfil Bajo Ampliado) introducida en 1999
- BTX (Tecnología Balanceada Extendida) introducida en 2004
- DTX – Variante ATX introducida en 2007
- Full AT
- Full ATX
- Micro ATX
Zócalo del procesador
Una característica importante a tener en cuenta de una placa base es el zócalo disponible para conectar el procesador.
Se encuentran distintos tipos de zócalos con contactos de conexión diferentes e incompatibles entre sí para ciertos modelos de placas bases, cada una con variadas configuraciones.
Este zócalo determinará la estructura física del procesador que se puede instalar.
Además de esto, el chipset determinará qué microprocesadores específicos se pueden utilizar en un modelo de placa determinado.
Ranuras de la memoria RAM
Al igual que pasa con los procesadores, el tipo de placa base también puede afectar la cantidad y el formato de RAM que se puede instalar.
Las placas bases tienen un límite físico con la capacidad total de RAM que pueden admitir, aunque generalmente es una buena práctica apostar por una que tenga más espacio de memoria de la que inicialmente necesites, ya que la RAM permite actualizarse y renovarla por una de mejor prestaciones y más económica.
Chipset
Un chipset es básicamente el chip intermediario de una placa base, ya que transfiere datos de una parte hacia otra del circuito.
El conjunto de chips es la columna vertebral que conecta el procesador con el resto de componentes internos y externos de una placa base y periféricos de la PC.
En una placa base verás dos secciones básicas, el chipset Northbridge y el Southbridge, (en placas bases más recientes, en un solo chipset) que son pequeños circuitos impresos que comunican adecuadamente las partes más y menos exigentes.
Todos los componentes de una computadora se comunican con el microprocesador a través del chipset.
Buses
Un bus es una pista de comunicación que interconecta una sección de la placa base con otra del circuito.
La velocidad del bus se mide en megahercios (MHz) y se refiere a la cantidad de datos que se pueden mover por segundo a través de un carril al mismo tiempo.
Los buses de mejor calidad pueden manejar más datos simultáneamente, por lo tanto, los cálculos son más rápidos.
Ranuras de expansión y conectores
Las ranuras de expansión son opciones de conexión adicionales de una placa base para agregar justamente componentes independientes secundarios.
El número y tipos de ranuras de expansión / conectores son importantes para lo que se pueda conectar en la computadora a futuro.
Si necesitas algún tipo de conector específico como son los puertos USB 3.0 o Thunderbolt, tienes que asegurarte de que la placa base sea compatible con estos.
Es posible incluso conseguir una tarjeta de expansión para agregar conectores adicionales, aunque el rendimiento será generalmente mucho más reducido que una integración directa en el chipset de la placa base.
Función e importancia de una placa base
La placa base juega un papel fundamental en el funcionamiento de una computadora.
Aquí repasamos algunas de sus funciones clave:
1. Conexión de componentes
Conecta todos los componentes de hardware, lo que permite que trabajen juntos. Sin ella, no habría forma de que la CPU se comunique con la RAM, las tarjetas gráficas, las unidades de almacenamiento y otros dispositivos.
2. Administración de energía
Regula la distribución de energía a todos los componentes. A través de sus conectores de energía, garantiza que cada sección reciba la electricidad necesaria para funcionar correctamente.
3. Comunicación de datos
Facilita la comunicación de datos entre los componentes. Esto es esencial para la transferencia de información entre la CPU y la RAM, así como para la interacción con dispositivos de almacenamiento y periféricos.
4. Inicio del sistema
El BIOS o UEFI almacenado en la placa base se encarga de las operaciones de inicio del sistema, realizando pruebas de autodiagnóstico y cargando el sistema operativo.
5. Expansión y personalización
Las ranuras de expansión y los conectores de E/S permiten la personalización y la expansión de la computadora. Puedes agregar tarjetas gráficas más potentes, tarjetas de sonido de alta calidad y otros dispositivos para mejorar el rendimiento y la funcionalidad.
Datos interesantes a considerar
En lo que respecta a las computadoras de escritorio, tanto las placas bases, los gabinetes, como las fuentes de alimentación, vienen en diferentes tamaños denominados factores de forma. Los tres deben ser compatibles para funcionar correctamente juntos.
Las placas bases varían mucho con respecto a los tipos de componentes que admiten. Por ejemplo, cada placa admite un único tipo de procesador y algunos tipos de memorias RAM.
Además, algunas tarjetas gráficas, unidades de almacenamiento y otros periféricos pueden no ser compatibles.
El fabricante de la placa base debe proporcionar una guía clara sobre la compatibilidad de los componentes que admite.
En computadoras portátiles y tabletas, e incluso cada vez más en computadoras de escritorio, la mejor placa base generalmente incorpora las funciones de la tarjeta de video y de sonido.
Esto ayuda a mantener componentes ya incorporados de fábrica en computadoras de pequeño tamaño, sin embargo, también evita que dichos componentes se actualicen.
Los sistemas de refrigeración deficientes de una placa base pueden dañar el hardware conectado.
Esta es la razón por la que los dispositivos de alto rendimiento como el procesador y las placas gráficas de alta gama, se refrigeran con disipadores de calor más sofisticados, y los sensores integrados se utilizan normalmente para detectar la temperatura y comunicarse con el BIOS o el sistema operativo para regular la velocidad del ventilador.
Los dispositivos conectados a la placa base generalmente necesitan controladores de dispositivos instalados manualmente para que funcionen con el sistema operativo, aunque en la actualidad, es casi todo automático.
Descripción física de una placa base
En una PC de escritorio, la placa base está montada en el lado opuesto más accesible dentro del gabinete.
Se fija de forma segura mediante pequeños tornillos a través de orificios previamente perforados.
Su parte frontal contiene puertos a los que se conectan todos los componentes internos. Un solo zócalo alberga al microprocesador.
Múltiples ranuras permiten conectar uno, dos o más módulos de memoria RAM.
Otros puertos residen en la placa base, y estos permiten que unidades de almacenamiento y/o unidades ópticas, se conecten a través de cables de datos.
Los pequeños cables en la parte frontal del gabinete de una PC, se conectan a la placa base para permitir que funcione la alimentación, el reinicio y las luces LED.
La energía de la fuente de poder se entrega a la placa base mediante el uso de un puerto especialmente diseñado para tal objetivo.
También en la parte frontal hay varias ranuras para tarjetas periféricas. Son ranuras específicamente para tarjetas de video y de sonido, entre otras tarjetas de expansión que se conectan hacia la placa.
Del lado izquierdo (el lado que mira hacia el extremo posterior del gabinete) hay varios puertos. Estos puertos permiten conectar la mayoría de dispositivos periféricos externos a la PC, como el monitor, el teclado, el mouse, los parlantes, el cable de red y mucho más.
Todas las placas modernas también incluyen puertos USB, además de puertos HDMI y FireWire, que permiten que los dispositivos compatibles se conecten a la PC cuando sean necesarios, estos dispositivos pueden ser cámaras digitales, impresoras, entre otros.
La placa base y el gabinete están diseñadas para que cuando se utilicen tarjetas periféricas, ambos lados de las tarjetas queden justo hacia fuera del extremo posterior, haciendo que sus puertos estén disponibles para su uso.
Preguntas frecuentes
> ¿Cuál fue la primera placa base fabricada de la historia?
Se considera que la primera placa base creada fue para una computadora personal de IBM lanzada en 1981.
La computadora de IBM y la placa base en su interior establecerían el estándar para el hardware compatible con IBM de cara al futuro.
> ¿Cuántas conexiones, puertos o ranuras hay en una placa base? No hay un estándar establecido sobre cuántas conexiones, puertos o ranuras de expansión hay en una placa base.
El mejor método para determinar cuántas conexiones, puertos o ranuras están disponibles es buscar las especificaciones contenidas en la documentación de la placa.
Si has perdido o descartado su documentación, podrás descargar una versión en PDF gratuita desde el sitio web del fabricante.
> ¿Por qué las ranuras y las conexiones son de diferentes colores? Las ranuras, puertos y conexiones de una placa base pueden estar codificadas por colores para ayudar a identificar el tipo de ranura, puerto o conector.
Por ejemplo, en la imagen anterior, los conectores IDE son de diferentes colores para ayudar a identificar los conectores primarios y secundarios.
Cuando las ranuras de memoria son de diferentes colores, indica que son de doble canal y los pares de memoria deben instalarse en el mismo canal del mismo color.
Por ejemplo, como se muestra en la imagen anterior, las ranuras de memoria amarillas son el canal A y, las negras son el canal B.
Si quisiera instalar dos módulos de memoria, lo haría en ambas ranuras del Canal A (ranuras amarillas) para un rendimiento óptimo.
> ¿Cómo se conecta una placa base al gabinete?
La placa base se conecta al gabinete de una PC mediante tornillos sobresalientes.
Una vez que la placa base está asegurada al gabinete, todos los demás dispositivos se conectan a la propia placa o a una tarjeta de expansión dedicada a tal fin.
> ¿Hay una placa base en una computadora portátil, teléfono inteligente y tableta?
Sí, aunque normalmente se hace referencia a esta placa como ‘placa lógica’ y no como placa base.
La placa lógica es muy similar a una placa base y funciona de la misma manera.
Sin embargo, debido a los requisitos de tamaño en la mayoría de las placas lógicas, los componentes como el procesador y la RAM (en tabletas y teléfonos inteligentes) están soldados a la placa.
Además, debido a que muchos de estos dispositivos no tienen opciones de actualización, no hay ranuras ni conectores como en una placa tradicional.
Conclusiones
En resumen, la placa base es el componente central que conecta y coordina todos los demás componentes de hardware de una computadora personal.
Su elección y configuración adecuadas son esenciales para garantizar el rendimiento y la funcionalidad óptima del sistema.
Al comprender su importancia y cómo afecta a tu computadora, puedes tomar decisiones más informadas para montarla o actualizarla correctamente según tus preferencias.
