Tarjetas de Expansión

Las tarjetas de expansión son dispositivos con diversos circuitos integrados, y controladores que, insertadas en sus correspondientes ranuras de expansión, sirven para ampliar las capacidades de un ordenador. Las tarjetas de expansión más comunes sirven para añadir memoria, controladoras de unidad de disco, controladoras de vídeo, puertos serie o paralelo y dispositivos de módem internos.

Por lo general, se suelen utilizar indistintamente los términos «placa» y «tarjeta» para referirse a todas las tarjetas de expansión.

En la actualidad las tarjetas suelen ser de tipo PCI, PCI Express o AGP. Como ejemplo de tarjetas que ya no se utilizan tenemos la de tipo Bus ISA.

Gracias al avance en la tecnología USB y a la integración de audio, video o red en la placa base, hoy en día son menos imprescindibles para tener un PC completamente funcional.

En general, las computadoras permiten de una a siete tarjetas de expansión, eso depende de la placa madre y del espacio disponible.

Existen algunas tarjetas de expansión que necesitan ocupar dos ranuras de expansión, e incluso, algunas tarjetas de expansión necesitan estar separadas de otras por cuestiones de temperatura (desperdiciándose así una o dos ranuras de expansión libres).

Las formas de conexión más comunes para las tarjetas de expansión son:

• ISA.
• PCI.
• AGP.
• PCI Express.
• CardBus o PC Card o PCMCIA (para notebooks).
• MCA .
• VLB.
• Compact flash (para computadoras handheld).
• Zorro (Commodore Amiga).
• NuBus (en Apple Macintosh).

Los tipos más comunes de tarjetas de expansión son:

• Tarjetas gráficas o de video.

• Tarjetas de sonido.

• Tarjetas de red.

• Tarjetas sintonizadores de TV (TV tuner).

• Módems internos.

Memoria RAM

La memoria de acceso aleatorio (Random Access Memory, RAM) se utiliza como memoria de trabajo de computadoras para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software.

En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecutan la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades del computador.

Se denominan “de acceso aleatorio” porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible.

Tipos de RAM.

Las dos formas principales de RAM moderna son:

• SRAM (Static Random Access Memory), RAM estática, memoria estática de acceso aleatorio.
• volátiles.
• no volátiles:
• NVRAM (non-volatile random access memory), memoria de acceso aleatorio no volátil
• MRAM (magnetoresistive random-access memory), memoria de acceso aleatorio magnetorresistiva o magnética
• DRAM (Dynamic Random Access Memory), RAM dinámica, memoria dinámica de acceso aleatorio.
• DRAM Asincrónica (Asynchronous Dynamic Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio dinámica asincrónica)
• FPM RAM (Fast Page Mode RAM)
• EDO RAM (Extended Data Output RAM)

• SDRAM (Synchronous Dynamic Random-Access Memory, memoria de acceso aleatorio dinámica sincrónica)
• Rambus:
• RDRAM (Rambus Dynamic Random Access Memory)
• XDR DRAM (eXtreme Data Rate Dynamic Random Access Memory)
• XDR2 DRAM (eXtreme Data Rate two Dynamic Random Access Memory)
• SDR SDRAM (Single Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory, SDRAM de tasa de datos simple)
• DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory, SDRAM de tasa de datos doble)
• DDR2 SDRAM (Double Data Rate type two SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo dos)
• DDR3 SDRAM (Double Data Rate type three SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo tres)
• DDR4 SDRAM (Double Data Rate type four SDRAM, SDRAM de tasa de datos doble de tipo cuatro)

Puertos y Conectores

En informática, un puerto es una forma genérica de denominar a una interfaz a través de la cual los diferentes tipos de datos se pueden enviar y recibir. La placa madre o motherboard actual va eliminando paulatinamente los puertos heredados desde que se diseñó la primera computadora de IBM.

Por razones de compatibilidad aún se pueden encontrar algunos puertos ya en desuso, pero las nuevas máquinas ya no poseerán los típicos puertos serie o paralelo, conectores ps2, etc.; y en su lugar encontraremos puertos USB, Fireware o las nuevas tecnologías que se incorporan constantemente.

Los conectores, normalmente denominados "conectores de entrada/salida" (o conectores E/S) son interfaces para conectar dispositivos mediante cables.

Generalmente tienen un extremo macho con pines o pernos que sobresalen. Este enchufe debe insertarse en una parte hembra (también denominada socket), que incluye agujeros para insertar los pernos.

Al frente de la PC se pueden encontrar conectores tipo USB y de sonido. En el panel trasero, la placa madre de un equipo, posee diferentes conectores de entrada/salida.

Dependiendo de la antigüedad de la placa madre, puede poseer alguno de estos conectores:

• Puerto USB: para conectar diferentes perifericos.

• Puerto Paralelo: utilizado principalmente para conectar impresoras antiguas.

• Puerto de Serie: usado para conectar dispositivos mas antiguos.

• Puerto de Juegos: utilizado para conectar Joysticks o instrumentos musicales antiguos.

• Puerto Ethernet o LAN; para conectar el equipo a una red o un modem.

• Conector PS/2: utilizado para conectar mouse y/o teclado.

• Puerto VGA: para conectar el monitor.

• Puerto DVI: para conectar monitores LCD o de plasma.

• MiniJack (Entrada de Línea, Salida de Línea y Micrófono): usado para conectar parlantes, un sistema de audio de alta fidelidad y/o un micrófono.

• Puerto FireWire: para conectar cámaras o diferentes equipos.

• Conector HDMI: conexión que transmite audio y video. Los monitores modernos ya poseen este tipo de conexión.

Ranuras de memoria

Son los conectores de la memoria RAM. Antiguamente, los chips de RAM se colocaban uno a uno sobre la placa, de la forma en que aún se hace en las tarjetas de vídeo, lo cual no era una buena idea debido al numero chips que podía llegar a ser necesarios y delicadeza de los mismos: por ellos, se agrupan varios chips soldados a una plaquita, lo que se conoce como módulo. Estos módulos fueron variando en tamaño, capacidad y forma de conectarse.

Como se dijo antes, antes se conectaban los chips uno por uno a la placa, pero luego se paso a los modulos SIMM ( Single InLine Memory Module), hasta los actuales DIMM (Double InLine Memory Module) y DDR DIMM (Double Data Rate DIMM).


                                                                   MÓDUL SIMM

MÓDULO DIMM

MÓDULO DDR DIMM

Zócalos

Se define zócalo comúnmente como la zona existente en la placa base para la colocación y conexión de diversos componentes electrónicos.

Un zócalo será pues exclusivamente el soporte que un componente electrónico tiene para conectar otro sobre él, mediante pins o contactos, pero siempre electrónicamente.

El zócalo más conocido es el del CPU o microprocesador, pero no es el único, sino que también existen zócalos para otros componentes. Sin embargo, estos se suelen llamar con otros nombres para su diferenciación, hablando entonces de slots, ranuras, etc.

Los zócalos permiten intercambiar el procesador o el componente sin tener que cambiar el resto del ordenador. Esto es lo que se llama arquitectura abierta, en la cual una misma placa puede servir como soporte para varios tipos de procesador y ser cambiado este sin problemas. El contrario es la llamada arquitectura cerrada o propietaria, en la que los componentes vienen soldados, y por tanto no son intercambiables, como ocurre en las consolas de videojuegos.

Según el sistema de conexión podemos hablar de zócalos de pins (la tecnología más usada de este tipo es la ZIF, que viene de Zero Insertion Force, que se creó para evitar que los pins se doblen o estropeen al insertarlos) o de contactos (ej: LGA), siendo la diferencia únicamente en que en el primero el componente se une a la placa por medio de pins, mientras en el segundo, simplemente se colocan de modo que entren en contacto.

Zócalos para un microprocesador

Ranuras para memorias RAM

Chipset

Básicamente es un grupo de circuitos integrados que están colocados de fabrica en el cuerpo de la motherboard. Este se encarga de establecer la conexión correcta entre la placa madre y diversos componentes esenciales de la PC, como el procesador, placas de vídeo, memorias RAM Y ROM, entre otros.

La existencia del chipset es fundamental para que nuestra computadora funcione, ya que se encarga de enviar ordenes entre la motherboard y el procesador, para que ambos componentes puedan lograr trabajar con armonía. Este conjunto de circuitos mantiene una comunicación directa y permanente con el procesador, y se encarga de administrar la información que ingresa y egresa a través del bus principal del procesador.

Los chipset mas importantes son: el Northbridge y el Soutbridge, que no solo se caracterizan por estar ubicados en dos extremos opuestos de la placa, si no que ademas se encargan de realizar diferentes tareas.

Northbridge: también llamado puente norte, interconecta el microprocesador y la RAM, controlando todas las tareas de acceso entre estos elementos y los puertos PCI y AGP. Al mismo tiempo, el Northbridge mantiene una comunicación permanente con el Southbridge.

Southbridge: conocido como puente sur, comunica el procesador con todos los periféricos conectados al equipo. También reside en controlar los diversos dispositivos que se hallan asociados a la motherboard, como los puertos USB, la disquetera, discos rígidos, etc.

A pesar de su importante funcionamiento en la PC, durante años han sido uno de los elementos menos destacados, cuando en realidad el chipset suele determinar las características de muchos de los modelos de placas madres que se comercializan en el mercado actual. Hoy en día los fabricantes mas importantes de chipset son las compañías Intel, NVIDIA, AMD, etc.

BIOS

La BIOS es uno de los componentes más importantes de la máquina pero también es el menos conocido, desde esta podemos configurar los aspectos más avanzados e internos de nuestra computadora y por lo tanto, debe ser tratada con cuidado.

Son siglas en inglés: "Basic Input-Output System" o Sistema básico de entrada y salida; ésta viene incorporada con el chip de la placa base, es decir, es un programa que no está en el disco rígido. La BIOS almacena la información básica de la computadora. Guarda los datos del día y la hora, el caché, las configuraciones de los discos, las claves (passwords) de protección, etc. Ésta valiosísima información al apagar la computadora no se pierde pues utilizan memorias tipo CMOS y para no perder los datos, viene incluido una pequeña pila que puede durar años y se recarga cuando la computadora es encendida.

El propósito fundamental del BIOS es iniciar y probar el hardware del sistema y cargar un gestor de arranque o un sistema operativo de un dispositivo de almacenamiento de datos. Además, el BIOS provee una capa de abstracción para el hardware, por ejemplo, que consiste en una vía para que los programas y los sistemas operativos interactúen con el teclado, el monitor y otros dispositivos de entrada/salida.

Chip BIOS y su pila correspondiente

Ejemplo de una pantalla de configuración de BIOS