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Componentes de una placa base

La placa base de un ordenador, que también se conoce como motherboard, mobo (abreviatura), MB (abreviatura), placa de sistema e incluso placa lógica, sirve para conectar todas las partes de un ordenador. El procesador, la memoria, los discos duros, la placa gráfica, las tarjetas de expansión y otros puertos se conectan a la placa base directamente o mediante cables.

Componentes de una placa base

La placa base es la pieza de hardware del ordenador que puede considerarse como la “columna vertebral” del PC, o más bien como la central donde se mantienen todas las piezas juntas.

Los teléfonos, las tabletas y otros dispositivos pequeños también tienen placas base, pero a menudo se denominan placas lógicas o PCB.

Sus componentes suelen soldarse directamente a la placa para ahorrar espacio, lo que significa que no hay ranuras de expansión para actualizaciones como las que se ven en los ordenadores de sobremesa.

Retrocediendo algunos años, el ordenador de IBM que fue lanzado en 1981 es considerado como la primera placa base para ordenador. Sin embargo, en la actualidad los fabricantes de placas base más populares son ASUS, MSI, Gigabyte, EVGA, Supercomputer o la clásica Biostar.

Partes de una placa base

Todo lo que hay detrás de la caja del ordenador está conectado de alguna manera a la placa base para que todas los componentes puedan comunicarse entre sí.

Esto incluye tarjetas gráficas, tarjetas de sonido, discos duros, unidades ópticas, microprocesador (1 ó 2), memorias RAM, conexiones USB o la alimentación de la fuente de alimentación.

En una placa base también hay ranuras de expansión, puentes, condensadores, conexiones de alimentación de dispositivos y datos, ventiladores, disipadores de calor y orificios para tornillos.

Todos estos componentes serán detallados a continuación.

Datos importantes sobre la placa base

Las placas base de PC, las fuentes de alimentación y las cajas salen de fábrica con distintos tamaños, que son conocidos como “factores de forma”. Estos tres componentes de un PC tienen que tener compatibilidad en cuanto al tamaño para brindar un funcionamiento correcto.

Las placas base varían mucho con respecto a los tipos de componentes que soportan. Por ejemplo, cada placa base soporta un solo tipo de CPU y una lista corta de tipos de memoria. Además, algunas tarjetas gráficas, memoras ram, discos duros y otros periféricos pueden no ser compatibles. El fabricante de la placa base debe proporcionar una orientación clara sobre la compatibilidad de los componentes.

En portátiles y tablets, y cada vez más incluso en ordenadores de sobremesa, la placa base suele incorporar las funciones de la tarjeta de vídeo y de la tarjeta de sonido. Esto ayuda a mantener estos tipos de ordenadores con un tamaño pequeño. Sin embargo, también evita que esos componentes incorporados se actualicen.

Por otra parte, los mecanismos de refrigeración deficientes de la placa base pueden dañar el hardware conectado a la misma. Esta es la razón por la que los dispositivos de alto rendimiento como la CPU y las tarjetas de vídeo de alta gama suelen refrigerarse con disipadores de calor, y a menudo se utilizan sensores integrados para detectar la temperatura y comunicarse con la BIOS o el sistema operativo para regular la velocidad del ventilador.

Los dispositivos conectados a una placa base a menudo necesitan que los controladores de dispositivos se instalen manualmente para que funcionen con el sistema operativo.

Descripción física de una placa base

En un PC, la placa base se monta dentro de la caja o chasis, de cara al lado que tenga más fácil acceso. Se fija de forma segura mediante pequeños tornillos a través de orificios pretaladrados.

La parte frontal de la placa base contiene puertos a los que se conectan todos los componentes internos. Un solo zócalo/socket aloja al procesador, mientras que múltiples ranuras permiten la conexión de uno o más módulos de memoria.

También nos encontramos con otros puertos que residen en la placa base, los que permiten que el disco duro y la unidad óptica se conecten a través de cables de datos.

Los cables pequeños de la parte frontal de la caja del ordenador se conectan a la placa base para permitir que la alimentación, el botón de encendido y las luces LED funcionen. La energía de la fuente de alimentación se suministra a la placa base mediante un puerto especialmente diseñado.

También en la parte frontal de la placa base hay una serie de ranuras para tarjetas periféricas. Estas ranuras son donde la mayoría de las tarjetas de vídeo, tarjetas de sonido y otras tarjetas de expansión están conectadas a la placa base.

En el lado izquierdo de la placa base (el lado que da a la parte trasera del chasis) hay una serie de puertos. Estos puertos permiten la conexión de la mayoría de los periféricos externos del ordenador, como el monitor, el teclado, el ratón, los altavoces, el cable de red y mucho más.

Todas las placas base modernas también incluyen puertos USB y, cada vez más, otros puertos como HDMI, USB Type C con Thunderbolt 3 o MiniDisplayPort que permiten que los dispositivos compatibles se conecten al equipo cuando se necesitan, como cámaras digitales, impresoras y más.

¿Qué hay en una placa base?

Las placas base de los portátiles hacen el mismo trabajo que las de PC, pero están hechas a medida y varían mucho en diseño y disposición. Además, aunque la placa base de un PC está diseñada para tener espacio para añadir componentes adicionales, en una placa base de un portátil lo único que normalmente se puede actualizar es la RAM.

Dicho esto, estos son los principales componentes de una placa base:

Zócalo de la CPU (procesador)

Aquí es donde la CPU, o procesador, se conecta. Todos los ordenadores modernos tienen grandes dispositivos de refrigeración en la parte superior del procesador, que normalmente consiste en un bloque de metal con aletas y un ventilador. El zócalo está cuidadosamente diseñado para que el procesador solo quepa en el lugar adecuado.

También conocido como microprocesador o procesador, la CPU es el cerebro del ordenador. Es responsable de obtener, decodificar y ejecutar instrucciones de programa, así como de realizar cálculos matemáticos y lógicos.

El chip de procesador viene identificado en su superficie por el tipo de procesador y el fabricante. Esta información suele estar inscrita en el propio chip. Por ejemplo, Intel 386, Advanced Micro Devices (AMD) 386, Cyrix 486, Pentium MMX, Intel Core 2 Duo, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Core i9, AMD Threadripper o los AMD Ryzen.

Si el chip del procesador no está en la placa base, puedes identificar el zócalo del procesador como socket 1 al socket 8, LGA 775 y varios más. Esto puede ayudarte a identificar el procesador que cabe en el zócalo. Por ejemplo, un procesador 486DX encaja en el socket 3. Un procesador Intel Core i-7 8700K al socket LGA 1151, un i9-7900X al socket LGA 2011 o los AMD Ryzen de primera y segunda generación al AM4.

Ranuras de memoria RAM (memoria DDR)

La mayoría de los equipos de escritorio tienen dos, cuatro u ocho ranuras para la memoria RAM. Más ranuras significa que se puede ajustar más RAM, hasta el máximo especificado en el manual de la placa base. En los portátiles, las ranuras de RAM suelen ser la única parte de la placa base que el usuario puede reemplazar.

Los módulos RAM son largos y delgados. Las ranuras tienen un mecanismo a lo largo que corresponde a un hueco en el módulo RAM, por lo que el módulo solo se ajustará de la manera correcta. Este hueco también asegura que no se pueda instalar RAM incompatible en una placa, como un módulo DDR2 antiguo en una placa base DDR4 moderna.

La memoria de acceso aleatorio, o RAM, por lo general se refiere a los chips de ordenador que almacenan temporalmente los datos dinámicos para mejorar el rendimiento del ordenador mientras está trabajando.

En otras palabras, es el lugar de trabajo del ordenador, donde se cargan los programas y datos activos para que cada vez que el procesador los necesite no tenga que recuperarlos del disco duro.

La memoria de acceso aleatorio es volátil, lo que significa que pierde su contenido una vez que se apaga el equipo. Esto es diferente de la memoria no volátil, como los discos duros y la memoria flash, que no requieren una fuente de alimentación para retener los datos.

Cuando un ordenador se apaga correctamente, todos los datos ubicados en la RAM se devuelven al almacenamiento permanente en el disco duro o unidad flash. En el siguiente arranque, la memoria RAM comienza a llenarse con programas cargados automáticamente al inicio, un proceso llamado arranque.

Ranuras de expansión: PCI Express y PCI

Sirven para añadir componentes adicionales a tu PC, como tarjetas gráficas o de sonido. Hay dos tipos principales de ranuras de expansión: PCI Express y la ya obsoleta PCI. Las ranuras PCI Express vienen en tres tamaños y clasificaciones de velocidad: x1, x4 y x16, para adaptarse a diferentes tipos de tarjetas.

En muchos PCs, es posible que estas ranuras nunca se utilicen. Todas las placas base tienen sonido incorporado, y muchas CPUs tienen componentes gráficos integrados. Sin embargo, los ordenadores construidos para jugar a menudo tienen potentes tarjetas gráficas dedicadas en una ranura PCI Express x16, y algunos audiófilos prefieren tarjetas de sonido dedicadas para mejorar la calidad de audio, aunque en los últimos lanzamientos de placas bases se ha mejorado notablemente la calidad de la tarjeta de sonido integrada: condensadores nichicon, protección EMI, buenos chips dedicados y sobre todo un software muy desarrollado.

La ranura PCI es para tarjetas de expansión más antiguas y han sido siempre compatibles con tarjetas de sonido, tarjetas de red, tarjetas de conexión. Aunque cada vez es menos habitual verlas en placas bases de gama media y alta, donde predominan los slots PCI Express.

Los buses transportan señales tales como datos, direcciones de memoria, potencia y señales de control de componente a componente. Otros tipos de buses son el ISA y el EISA, pero sólo aparecen en placas bases viejas.

Los buses de expansión mejoran las capacidades de los PCs al permitir que los usuarios agreguen las características que faltan en sus ordenadores al insertar tarjetas adaptadoras en las ranuras de expansión.

Un resumen rápido de los principales slots de expansión:

  • Conexión ISA y/o VESA: Obsoletas y que se empezaron a utilizar en los primeros 386.
  • Conexión PCI: aún se sigue viendo, pero en la época del Pentium I fue un estándar con la llegada de tarjetas gráficas 3D como VOODOO.
  • Conexión PCI Express: La encontramos en diferentes velocidades: x1, x4 y x16. Son los slots de expansión habituales que integran las placas bases actuales.

Conectores de almacenamiento

Estos conectores son para discos duros mecánicos, dispositivos de almacenamiento de estado sólido (SSD) y dispositivos de almacenamiento óptico como grabadoras de DVD.

Hay dos tipos de conectores: SATA 2 y el más rápido SATA 3. SATA 2 es lo suficientemente rápido para discos duros mecánicos tradicionales y unidades ópticas, mientras que las unidades SSD necesitan SATA 3 para funcionar a toda velocidad.

Los dispositivos SATA 2 funcionan bien con los conectores SATA 3, pero los dispositivos SATA 3 conectados a los conectores SATA 2 pueden funcionar a velocidades reducidas.

Conectores PS/2 para teclado y ratón

La mayoría de los teclados y ratones ahora se conectan a través de USB, pero todavía hay algunos modelos que utilizan el viejo conector redondo PS/2, que todavía se puede encontrar incluso en las nuevas placas base. Una conexión clásica que antiguamente se encontraban repetida dos veces en la placa base y ahora con algo de suerte en una sola.

Conectores gráficos (para monitores)

Si tu microprocesador tiene gráficos integrados, usará estos conectores para conectarse al monitor. Si tienes una tarjeta gráfica dedicada, usarás los conectores en la parte posterior de la misma.

Las distintas placas base tienen conectores diferentes, como DisplayPort, HDMI, DVI y, a veces, el VGA más antiguo. Necesitarás un puerto que coincida con el de tu monitor, pero ten en cuenta que un puerto DVI se puede utilizar con un monitor HDMI y viceversa utilizando adaptadores baratos. Las conexiones HDMI y Displayport transportan el audio también, pero

Puertos USB

Casi todo lo que conectes al ordenador desde el exterior, desde teclados hasta ratones e impresoras, se conecta a un puerto USB. Hay dos tipos de USB de tamaño completo con los que estarás familiarizado: USB 2 y USB 3. Un USB 3 es mucho más rápido y se adapta mejor a dispositivos como los discos duros externos USB 3, donde la velocidad adicional realmente marcará la diferencia.

La mayoría de las placas base tienen conectores USB 2 y USB 3, y todos los dispositivos USB 2, USB 3 y USB 3.1 funcionarán cuando se conecten a cualquiera de los puertos; aunque es posible que funcionen un poco más despacio en el USB 2.

Las placas base modernas ahora también vienen con USB-C de segunda generación. Con unas tasas de lectura muy mejoradas en cada actualización.

Puerto de red

No todos los equipos portátiles tienen puertos de red con cable (algunos traen un USB con conexión Gigabit), pero aún se encuentran en prácticamente todos los equipos de escritorio. Aquí es donde se conecta un cable Ethernet (red) para crear una conexión de red alámbrica, en lugar de inalámbrica, a un router doméstico o a la red de la oficina.

Todas las placas base modernas tienen puertos Gigabit Ethernet, también llamados 10/100/1000, lo que significa que pueden transferir datos a 1.000 megabits por segundo (Mbit/s), o un máximo teórico de 125 megabytes por segundo (MB/s). Aunque en un futuro muy próximo las conexiones 10 Gigabit estarán incluidas en todas las placas bases.

Northbridge (puente norte)

También conocido como Memory Controller Hub (MCH). Es un chipset que permite a la CPU comunicarse con la RAM y la tarjeta gráfica.

A partir de Intel Sandy Bridge en 2011, este componente de placa base ya no está presente, ya que se ha integrado en el mismo microprocesador. Mejorando claramente en rapidez en todo el hardware.

Se encarga de controlar las transferencias entre el procesador y la memoria RAM, por lo que se encuentra físicamente cerca del procesador. A veces se le llama GMCH, por Graphic and Memory Controller Hub.

Batería CMOS (RAM CMOS)

La batería CMOS que se encuentra en la mayoría de las placas base es la pila de litio CR2032.

Suministra energía para almacenar la configuración de la BIOS y mantener en funcionamiento el reloj en tiempo real.

Las placas base también incluyen un pequeño bloque separado de memoria hecho de chips RAM CMOS que se mantiene vivo mediante una batería (conocida como batería CMOS) incluso cuando el PC está apagado. Esto evita la reconfiguración cuando el PC está encendido.

Los dispositivos CMOS requieren muy poca energía para funcionar. La RAM CMOS se utiliza para almacenar información básica sobre la configuración del PC.

Otros datos importantes que se guardan en la memoria CMOS son la hora y la fecha, que se actualizan mediante un reloj de tiempo real (RTC).

Southbridge (puente sur)

También conocido como Hub de Controlador de Entrada / Salida (ICH).

Es un chipset que permite a la CPU comunicarse con ranuras PCI, ranuras PCI-Express x1 (tarjetas de expansión), conectores SATA (discos duros, unidades ópticas), puertos USB (dispositivos USB), puertos Ethernet y audio integrado.

Maneja las comunicaciones entre los dispositivos periféricos más lentos. También se le llama ICH (I/O Controller Hub). El término “puente” se utiliza generalmente para designar un componente que conecta dos buses.

Conector de alimentación ATX

Se conecta al cable de alimentación ATX de 24 clavijas de una fuente de alimentación que suministra energía a la placa base. Auxiliarmente podemos encontrar conexiones de alimentación extra en formato de 4 ó 8 pines, en placas bases de gama alta lo normal es ver: 24 pines de alimentación y dos conexiones EPS de 8 pines. Las plataforma Intel LGA 2066 (Procesador Intel Core i9) y AMD TR4 (Theadripper)

Conector mSATA y / o M.2 NVME

Se conecta a una unidad de estado sólido mSATA o M.2 NVME. En la mayoría de los casos, esta unidad SSD se utiliza como caché para acelerar las unidades de disco duro, pero es posible volver a utilizarla como una unidad de disco duro normal. Actualmente es difícil de encontrar en dispositivos portátiles domésticos, pero notebook para empresas todavía podemos llevarnos alguna sorpresa.

Botón de encendido y reseteo

Botón incorporado para encender, apagar y reiniciar el ordenador. Este componente de placa base es más común entre las placas de gama alta.

Basic Input/Output System (BIOS)

BIOS significa Basic Input/Output System (Sistema básico de entrada/salida). BIOS es una memoria de solo lectura, que consiste en software de bajo nivel que controla el hardware del sistema y actúa como interfaz entre el sistema operativo y el hardware.

Todas las placas base incluyen un pequeño bloque de ROM (Memoria de solo Lectura) que está separado de la memoria principal del sistema usada para cargar y ejecutar el software. En los PC, el BIOS contiene todo el código necesario para controlar el teclado, la pantalla de visualización, las unidades de disco, los puertos serie y varias funciones más.

El BIOS del sistema es un chip ROM en la placa base que se utiliza durante la rutina de arranque (proceso de arranque) para comprobar el sistema y prepararse para ejecutar el hardware. La BIOS se almacena en un chip ROM porque la ROM retiene la información incluso cuando no se suministra energía al ordenador.

Memoria caché

La memoria caché es un pequeño bloque de memoria de alta velocidad (RAM) que mejora el rendimiento del PC precargando información de la memoria principal (relativamente lenta) y pasándola al procesador bajo demanda.

La moyoría de las CPUs tienen una memoria caché interna (integrada en el procesador) que se conoce como Nivel 1 (L1) o memoria caché primaria. Esto puede complementarse con memoria caché externa instalada en la placa base. Este es el Nivel 2 (L2) o caché secundario.

Chipsets

Un chipset es un grupo de pequeños circuitos que coordinan el flujo de datos hacia y desde los componentes clave de un PC. Estos componentes clave incluyen la CPU misma, la memoria principal, la caché secundaria y cualquier dispositivo situado en los buses. Un chipset también controla el flujo de datos hacia y desde los discos duros y otros dispositivos conectados a los canales IDE.

Un ordenador tiene dos chipsets principales: northbridge y southbridge

Palabras finales y conclusión acerca de los componentes de una placa base

Con esto terminamos nuestro artículo de cuales son los componentes más importantes de una placa base. Como hemos podido ver a primera vista, los componentes de una placa base pueden parecer complicados de comprender, incluso puede ser algo desalentador para algunos.

¿Qué os ha parecido? Como siempre os recomendamos que os deis una vuelta por nuestro foro de hardware y si tenéis alguna duda, nos podéis preguntar en los comentarios de abajo 😉

Miguel Ángel Navas

Amante de la informática, los smartphones y la tecnología en general. Técnico superior en Administración de sistemas informáticos y redes, y un reviewer sin pelos en la lengua. Cualquier duda o cuestión aquí me tenéis.
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  • Nano Kanpro

    Lo que me cuesta creer hoy día es que, cuando estuve buscando placas base, es que tienen muy pocas conexiones internas USB. Y digo esto, porque además de los puertos delanteros, y hoy día con caso de Corsair Link, que van por USB, como puede ser que traigan tan pocos puertos internos.

    • Buenas,

      Suele pasar sí, pero ya es menos común su uso. Los chasis llevan USB 3.0 y el 2.0 se ha quedado para cosas muy concretas. Como el Corsair Link y poco más. El problema viene cuando tienes un chasis que lleva USB 3.0 + USB 2.0 y necesitas conectar la RL…

      • Nano Kanpro

        Claro, claro.. mi placa trae dos conexiones USB 3.0 y dos USB 2.0, las cuales las tengo ocupadas por Corsair Link (refrigeración y fuente). De las dos USB 3.0 solo tengo ocupada una. Y qué pasa? pues que mi torre tiene dos tipos de USB delanteros, 3.0 y 2.0, por lo que la 2.0 la he tenido que dejar sin conectar, que no pasa nada, porque con las dos 3.0 tengo suficiente, pero tiene narices la cosa.

        Que haya placas que sigan añadiendo por ejemplo, conexión U.2 o chorradas varias y en cambio sigan siendo tan rácanas con este tipo de conexión.