La placa base sirve para conectar todas las partes de un ordenador. La CPU, la memoria, los discos duros y otros puertos y tarjetas de expansión se conectan a la placa base directamente o mediante cables.
¿Qué es una Placa Base?
Una placa base es la placa de circuito impreso (PCB) principal de un ordenador. La placa base es el punto central de conectividad de un ordenador, a través del cual se conectan todos los componentes y periféricos externos.
Las placas base se encuentran prácticamente en todos los ordenadores, especialmente en los de sobremesa y portátiles. Los componentes que se conectan a través de ellas incluyen chipsets, unidades centrales de procesamiento (CPU) y memoria. Los periféricos externos incluyen Wi-Fi, Ethernet y tarjetas gráficas con la unidad de procesamiento gráfico, o GPU.
Entre los fabricantes de placas base se encuentran Acer, ASRock, Asus, Gigabyte Technology, Intel y Micro-Star International.
¿Cómo funcionan las placas base?
El circuito impreso de una placa base grande puede incluir de seis a 14 capas de fibra de vidrio, trazas de conexión de cobre y planos de cobre para aislar la alimentación y la señal. Otros componentes se añaden a la placa base a través de las ranuras de expansión. Entre ellas están los sockets de procesador, los módulos de memoria en-línea duales, las ranuras de interconexión de componentes periféricos (PCI), PCI Express (PCIe) y de unidad de estado sólido M.2, así como las conexiones de la fuente de alimentación.
Un disipador térmico y un ventilador gestionan el calor que generan componentes como la CPU. Normalmente, las placas base ofrecen conectividad adicional a través de un chip Southbridge como PCI, Serial Advanced Technology Attachment o SATA, Thunderbolt, USB y otras interfaces.
Por lo general, la CPU se conecta a la memoria RAM DDR3, DDR4, DDR5 o LPDDRx integrada y a PCIe. Esto se hace a través de interconexiones punto a punto como HyperTransport, Intel’s QuickPath Interconnect y Ultra Path Interconnect. La elección de una placa base suele determinar muchas de las funciones que admitirá un ordenador.
Los diseños de placa base en ordenadores de sobremesa suelen ser la placa base ATX, que es la versión mejorada de Intel del diseño AT de IBM. Otros diseñadores de factor de forma son los siguientes:
- ATX extendida
- mini-ATX
- micro ATX
- BTX
- micro BTX
- mini-ITX
- micro ITX
- nano-ITX
Algunos controladores de memoria están ahora integrados en los procesadores, lo que ha eliminado los chips Northbridge que gestionaban la memoria desde la placa base. El vídeo integrado ha pasado de ser un periférico integrado en la placa base a estar integrado en los procesadores.
Ryzen de AMD tiene un diseño de sistema en un chip que también hace que el chipset Southbridge sea opcional. Esta integración de la CPU ha reducido los costes de los fabricantes de placas base. Pueden ofrecer sistemas base para estaciones de trabajo y ordenadores básicos y diseñar implementaciones personalizadas para varios procesadores que permiten actualizar la plataforma.
Las placas base para juegos se fabrican para ordenadores de alto rendimiento; son más potentes y tienen más funciones que las placas base para ordenadores de sobremesa y portátiles.
Componentes de la Placa Base
Cada placa base está diseñada para soportar componentes específicos, como CPU y memoria. Pueden alojar la mayoría de tipos de discos duros y periféricos.
Las placas base incluyen los siguientes componentes principales:
- CPU con sus circuitos lógicos que procesan las instrucciones de los programas, el sistema operativo y otros componentes del ordenador;
- memoria donde se almacenan y ejecutan temporalmente las instrucciones y los datos;
- interfaz de almacenamiento para unidad de estado sólido o disco duro para almacenamiento persistente de datos y aplicaciones;
- ROM BIOS que proporciona memoria no volátil que almacena firmware, como el sistema básico de entrada/salida o BIOS;
- Chipset Northbridge que conecta la CPU, la memoria, el almacenamiento y otros componentes;
- Chipset Southbridge que conecta los elementos periféricos a la placa base y se conecta al Northbridge
- ventiladores de refrigeración que mantienen una temperatura interna de funcionamiento adecuada
- ranuras de conexión de periféricos para conectar tarjetas periféricas, como adaptadores gráficos y de comunicaciones;
- conectores para dispositivos periféricos como puertos USB y otros conectores para dispositivos externos;
- la batería de reserva, que garantiza el mantenimiento de los datos clave de configuración del sistema cuando la alimentación principal no está disponible; y
- el conector de alimentación, que se conecta a una fuente de alimentación externa.
Muchos otros elementos componen una placa base típica. Piensa en una placa base como un gran mosaico de conexiones eléctricas que enlazan las distintas partes de un ordenador.
Datos Importantes Sobre la Placa Madre
Las placas madre, las cajas y las fuentes de alimentación de los ordenadores de escritorio tienen diferentes tamaños, llamados factores de forma. Los tres deben ser compatibles para funcionar correctamente juntos.
Las placas madre varían mucho en cuanto a los tipos de componentes que admiten. Por ejemplo, cada placa madre admite un único tipo de CPU y una breve lista de tipos de memoria. Además, algunas tarjetas de vídeo, discos duros y otros periféricos pueden no ser compatibles. El fabricante de la placa madre debe proporcionar una orientación clara sobre la compatibilidad de los componentes.
En laptops y tablets, y cada vez más en los ordenadores de escritorio, la placa madre suele incorporar las funciones de la tarjeta de vídeo y la tarjeta de sonido. Esto ayuda a que este tipo de ordenadores tengan un tamaño reducido. Sin embargo, también impide que esos componentes incorporados se actualicen.
Unos mecanismos de refrigeración deficientes en la placa madre pueden dañar el hardware conectado a ella. Por eso, los dispositivos de alto rendimiento, como la CPU y las tarjetas de vídeo de gama alta, 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 madre suelen necesitar que se instalen manualmente los drivers de los dispositivos para que funcionen con el sistema operativo. Consulte Cómo actualizar los controladores en Windows si necesita ayuda.
Descripción Física de una Placa Base
En una computadora de escritorio, la placa base se monta en el interior de la caja, frente al lado más accesible. Se sujeta de forma segura mediante pequeños tornillos a través de agujeros previamente perforados.
La parte frontal de la placa base contiene los puertos a los que se conectan todos los componentes internos. Un único socket/slot alberga la CPU. Varias ranuras permiten conectar uno o varios módulos de memoria. En la placa base hay otros puertos que permiten conectar el disco duro y la unidad óptica (y la disquetera, si la hay) mediante cables de datos.
Los pequeños cables de la parte frontal de la caja del ordenador se conectan a la placa base para permitir el funcionamiento de la alimentación, el reinicio y las luces LED. La energía de la fuente de alimentación llega a la placa base a través de un puerto especialmente diseñado para ello.
También en la parte frontal de la placa base hay una serie de ranuras para tarjetas periféricas. En estas ranuras se conectan a la placa base la mayoría de las tarjetas de vídeo, tarjetas de sonido y otras tarjetas de expansión.
En el lado izquierdo de la placa base (el lado que da a la parte trasera de la caja del ordenador) hay una serie de puertos. Estos puertos permiten conectar la mayoría de los periféricos externos del ordenador, como el monitor, el teclado, el ratón, los altavoces, el cable de red y otros.
Todas las placas base modernas incluyen también puertos USB, y cada vez más otros puertos como HDMI y FireWire, que permiten conectar dispositivos compatibles con el ordenador cuando se necesitan: dispositivos como cámaras digitales, impresoras, etc.
La placa base y la carcasa de los ordenadores de sobremesa están diseñadas para que, cuando se utilicen tarjetas periféricas, los laterales de las mismas queden justo fuera de la parte trasera, haciendo que sus puertos estén disponibles para su uso.