Tarjeta madre

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Placa base (sistema) placa ( Placa base en inglés  , coloquialmente: "placa base", "madre") - placa de circuito impreso , que es la base para construir un dispositivo electrónico modular , por ejemplo, una computadora .

La placa base contiene la parte principal del dispositivo, por ejemplo, en el caso de una computadora: el procesador , bus o buses del sistema , RAM , controladores de dispositivos periféricos "incorporados", lógica de servicio, y conectores para conectar placas intercambiables adicionales, llamadas placas de expansión , generalmente conectadas a un bus o buses comunes; por ejemplo, a principios de la década de 2000, la placa base de una computadora compatible con IBM PC , por regla general, llevaba conectores para tres buses diferentes: ISA , PCI y AGP . A diferencia del backplane/board , que simplemente conecta los conectores de las tarjetas de expansión entre sí, la placa base siempre lleva componentes activos o conectores para su instalación. En la literatura en idioma inglés, también es habitual dividir las placas base en placas madre mismas ("placas base"), que tienen la capacidad de expandirse y modificarse, y "placas principales" ("placas base"), que no tienen tales capacidades y representan un sistema completo e inmutable.

Historia

Las primeras computadoras digitales casi nunca fueron modulares y, a menudo, consistían en una mezcolanza de componentes conectados por cables individuales. Sin embargo, a fines de los años 40, el principio modular, que hizo posible facilitar en gran medida la resolución de problemas y la reparación de las máquinas de lámparas, que en ese momento eran extremadamente poco confiables, comenzó a ser ampliamente utilizado en la industria. Por ejemplo, la popular serie de computadoras de tubo IBM 700 se construyó a partir de módulos de dimensiones estándar que contenían de 4 a 8 lámparas y elementos pasivos, y se conectaron mediante montaje en superficie . Dichos módulos implementaron un componente estándar, por ejemplo , un flip- flop , y usaron conectores estándar, se instalaron en un backplane , cuyos conectores se conectaron mediante envoltura de cables . El montaje atornillado y especialmente con bisagras fue reemplazado muy rápidamente por el cableado impreso , que era mucho más barato de fabricar y más fácil de automatizar; a principios de los años 60, el uso de placas de circuito impreso se había generalizado. Sin embargo, la mayoría de los dispositivos electrónicos, no solo las computadoras, sino también los sistemas analógicos, los equipos de comunicaciones y control, y similares, todavía constaban de una gran cantidad de componentes discretos dispersos en varias placas.

El procesador de una minicomputadora puede consistir en una docena o dos placas diferentes instaladas en una canasta de montaje en bastidor y conectadas por un backplane que transporta un bus de sistema . Otros dispositivos también podrían ocupar una canasta separada o instalarse en una común con el procesador, como las tarjetas de expansión modernas. El concepto de "placa base" y "placas de extensión" comenzó a tomar forma a finales de los años 70, cuando la difusión de los microprocesadores hizo posible la creación de computadoras compactas de placa única. En este tipo de máquina, la unidad central de procesamiento , la memoria y los periféricos generalmente se colocaban en placas de circuito impreso separadas que estaban conectadas al panel posterior . El neumático S-100 ampliamente utilizado de la década de 1970 es un ejemplo de este tipo de sistema.

Posteriormente, con el desarrollo de la microelectrónica, los fabricantes de computadoras personales y domésticas llegaron a la conclusión de que era más rentable transferir los componentes principales del sistema desde tarjetas separadas al backplane; esto permitió reducir el costo de producción y proporcionar mejor control del mercado. Una de las primeras computadoras domésticas populares, la Apple II , también fue la primera en tener una verdadera placa base, en la que se instalaron la unidad central de procesamiento y la memoria RAM , y el resto de las funciones se extrajeron en placas adicionales que se instalaron en el siete ranuras de expansión disponibles. IBM Corporation siguió el mismo principio cuando lanzó al mercado su IBM PC . Ambas empresas, además del principio modular, también utilizaron el principio de arquitectura abierta , publicando diagramas esquemáticos, interfaces de programación y otra documentación que permitía la creación de placas de expansión, y luego placas base alternativas (en el caso de máquinas compatibles con IBM PC , Las placas base de Apple fueron patentadas [1] ) a terceros fabricantes. Por lo general, destinadas a crear computadoras nuevas compatibles con muestras, muchas placas base ofrecían un rendimiento adicional u otras características y se usaban para actualizar el hardware original del fabricante.

A fines de la década de 1980 y principios de la de 1990, se hizo económicamente factible trasladar un número cada vez mayor de funciones periféricas a la placa base. A fines de la década de 1980, las placas base de las computadoras personales comenzaron a incluir IC únicos (también llamados chips Super I/O ) capaces de admitir un conjunto de periféricos de baja velocidad: teclados , ratones , unidades de disquete , puertos seriales y paralelos. A fines de la década de 1990, muchas placas base de computadoras personales incluían funciones integradas de audio, video, almacenamiento y redes de nivel de consumo sin la necesidad de placas adicionales, excepto quizás para juegos 3D de alta gama y tarjetas gráficas de gráficos de computadora . Además , las tarjetas de expansión continúan utilizándose en PC, estaciones de trabajo y servidores profesionales para proporcionar funciones específicas, mayor confiabilidad o mayor rendimiento.

Las computadoras portátiles , desarrolladas en la década de 1990, combinaron los periféricos más comunes. Incluso incluyeron placas base sin componentes actualizables, una tendencia que continuará incluso cuando se inventen dispositivos más pequeños (como tabletas y netbooks).

La evolución de las placas base para PC de IBM

Componentes comunes de una placa base de computadora

Como partes principales (no extraíbles), la placa base tiene:

La placa base con los dispositivos asociados está montada dentro de la carcasa con un sistema de suministro de energía y enfriamiento , formando juntos una unidad de sistema informático .

Clasificación de placas base por factor de forma

Factor de forma de la placa base: un estándar que determina las dimensiones de la placa base para una computadora, el lugar de su unión al chasis ; la ubicación en él de las interfaces de bus, puertos de E / S , zócalo del procesador , ranuras para RAM , así como el tipo de conector para conectar la fuente de alimentación .

El factor de forma (como cualquier otro estándar) es de naturaleza consultiva. La especificación del factor de forma define los componentes obligatorios y opcionales. Sin embargo, la gran mayoría de los fabricantes prefieren cumplir con la especificación, ya que el precio del cumplimiento de los estándares existentes es la compatibilidad de la placa base y los equipos estandarizados (periféricos, tarjetas de expansión) de otros fabricantes (lo cual es clave para reducir el costo de propiedad ). , inglés  TCO ).

Hay placas base que no coinciden con ninguno de los factores de forma existentes ( ver tabla ). Esta es una decisión fundamental del fabricante, debido al deseo de crear una “marca” incompatible con los productos existentes en el mercado ( Apple , Commodore , Silicon Graphics , Hewlett-Packard , Compaq más que otros estándares ignorados) y producir exclusivamente periféricos. dispositivos y accesorios para ello.

El propósito de la computadora (negocios, personal, juegos) influye en gran medida en la elección del proveedor de la placa base.

Por lo tanto, la compra de una placa base separada se justifica con la creación de una computadora con una configuración "especial", por ejemplo, de bajo ruido o juegos .

Definición de modelo

Puede determinar el modelo de la placa base instalada

Tecnologías de ahorro de energía

La mayor atención a las tecnologías "verdes" que requieren soluciones de ahorro de energía y respetuosas con el medio ambiente, y la provisión de características importantes para las placas base, ha obligado a muchas empresas de fabricación a desarrollar diversas soluciones en esta área.

Con la creciente popularidad de los dispositivos electrónicos durante los próximos 20 a 30 años, la Unión Europea decidió introducir una estrategia efectiva para abordar los problemas de consumo de energía. Para ello, se emitieron requisitos de eficiencia energética  - ErP (Productos relacionados con la energía) y EuP (Producto que utiliza energía). El estándar está diseñado para determinar el consumo de energía de los sistemas terminados. Según lo exige ErP/EuP, el sistema debe consumir menos de 1 W de energía en estado apagado.

Las especificaciones de ErP/EuP 2.0 son mucho más estrictas que la primera versión. Para cumplir con ErP/EuP 2.0 (que entró en vigor en 2013), el consumo total de energía de la computadora cuando está apagada no debe exceder los 0,5 vatios.

Véase también

Notas

  1. IBM patentó el código de firmware del BIOS , pero no la interfaz de programación, lo que hizo posible eludir la patente utilizando el método de "sala limpia" .
  2. Tecnología CU 29 Archivado el 10 de enero de 2013 en Wayback Machine // gigabyte.ru
  3. Ultra Durable 3 Archivado el 27 de abril de 2012 en Wayback Machine Ferra.ru

Literatura

Enlaces