Los temas de la escuela... (Equipo 1)

TARJETA MADRE

La tarjeta madre es el componente más importante de un computador, ya que en él se integran y coordinan todos los demás elementos que permiten su adecuado funcionamiento. De este modo, una tarjeta madre se comporta como aquel dispositivo que opera como la plataforma o circuito principal de una computadora.

La tremenda importancia que posee una tarjeta madre radica en que, en su interior, se albergan todos los conectores que se necesitan para cobijar a las demás tarjetas del computador.


De esta manera, una tarjeta madre cuenta con los conectores del procesador, de la memoria RAM, del Bios, asi como también, de las puertas en serie y las puertas en paralelo. En este importante tablero es posible encontrar también los conectores que permiten la expansión de la memoria y los controles que administran el buen funcionar de los denominados accesorios periféricos básicos, tales como la pantalla, el teclado y el disco duro.

ZÓCALO 

El zócalo es un sistema electromecánico de soporte y conexión eléctrica, instalado en la Tarjeta Mandre ó placa base, que se usa para fijar y conectar un microprocesador. Se utiliza en equipos de arquitectura abierta, donde se busca que haya variedad de componentes permitiendo el cambio de la tarjeta o el integrado.

En los equipos de arquitectura propietaria, los integrados se sueldan sobre la placa base, como sucede en lasvideoconsolas.
Existen variantes desde 40 conexiones para integrados pequeños, hasta más de 1300 para microprocesadores, los mecanismos de retención del integrado y de conexión dependen de cada tipo de zócalo


El zócalo va soldado sobre la placa base de manera que tiene conexión eléctrica con los circuitos del circuito impreso. El procesador se monta de acuerdo a unos puntos de guía (borde de plástico, indicadores gráficos, pines o agujeros faltantes) de manera que cada pin o contacto quede alineado con el respectivo punto del zócalo. Alrededor del área del zócalo, se definen espacios libres, se instalan elementos de sujeción y agujeros, que permiten la instalación de dispositivos de disipación de calor, de manera que el procesador quede entre el zócalo y esos disipadores.
 

En los últimos años el número de pines ha aumentado de manera substancial debido al aumento en el consumo de energía y a la reducción de voltaje de operación. En los últimos 15 años, los procesadores han pasado de voltajes de 5 V a algo más de 1 V y de potencias de 20 vatios, a un promedio de 80 vatios.

En algunos casos a pesar de las diferencias entre unos zócalos y otros, por lo general existe retrocompatibilidad (las placas bases aceptan procesadores más antiguos). En algunos casos, si bien no existe compatibilidad mecánica y puede que tampoco de voltajes de alimentación, sí en las demás señales. En el mercado se encuentran adaptadores que permiten montar procesadores en placas con zócalos diferentes, de manera que se monta el procesador sobre el adaptador y éste a su vez sobre el zócalo.

Para trasmitir la misma potencia a un voltaje menor, deben llegar mas amperios al procesador lo que requiere conductores más anchos o su equivalente: mas pines dedicados a la alimentación. No es extraño encontrar procesadores que requieren de 80 a 120 amperios de corriente para funcionar cuando están a plena carga, lo que resulta en cientos de pines dedicados a la alimentación.

PROCESADOR

El microprocesador o simplemente procesador, es el circuito integrado central y más complejo de una computadora u ordenador; a modo de ilustración, se le suele asociar por analogía como el "cerebro" de una computadora.

El procesador es un circuito integrado constituido por millones de componentes electrónicos integrados. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado como microcomputador.

Desde el punto de vista funcional es, básicamente, el encargado de realizar toda operación aritmético-lógica, de control y de comunicación con el resto de los componentes integrados que conforman un PC, siguiendo el modelo base de Von Neumann. También es el principal encargado de ejecutar los programas, sean de usuario o de sistema; sólo ejecuta instrucciones programadas a muy bajo nivel, realizando operaciones elementales, básicamente, las aritméticas y lógicas, tales como sumar, restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

Desde el punto de vista lógico, singular y funcional, el microprocesador está compuesto básicamente por: varios registros, una unidad de control, una unidad aritmético-lógica, y dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma flotante.

El microprocesador ejecuta instrucciones almacenadas como números binarios organizados secuencialmente en la memoria principal. La ejecución de las instrucciones se puede realizar en varias fases:
 

1. PreFetch, pre lectura de la instrucción desde la memoria principal.
2. Fetch, envío de la instrucción al decodificador
3. Decodificación de la instrucción, es decir, determinar qué instrucción es y por tanto qué se debe hacer.
4. Lectura de operandos (si los hay).
5. Ejecución, lanzamiento de las máquinas de estado que llevan a cabo el procesamiento.
6. Escritura de los resultados en la memoria principal o en los registros. 

  

Cada una de estas fases se realiza en uno o varios ciclos de CPU, dependiendo de la estructura del procesador, y concretamente de su grado de segmentación. La duración de estos ciclos viene determinada por la frecuencia de reloj, y nunca podrá ser inferior al tiempo requerido para realizar la tarea individual (realizada en un solo ciclo) de mayor coste temporal. El microprocesador se conecta a un circuito PLL, normalmente basado en un cristal de cuarzo capaz de generar pulsos a un ritmo constante, de modo que genera varios ciclos (o pulsos) en un segundo. Este reloj, en la actualidad, genera miles de MHz. Un microprocesador es un sistema abierto con el que puede construirse un computador con las características que se desee acoplándole los módulos necesarios.

...Y aquí algunos tipos de procesadores:

Pentium-75 ; 5x86-100 (Cyrix y AMD)
AMD 5x86-133
Pentium-90
AMD K5 P100
Pentium-100
Cyrix 686-100 (PR-120)
Pentium-120
Cyrix 686-120 (PR-133) ; AMD K5 P133
Pentium-133
Cyrix 686-133 (PR-150) ; AMD K5 P150
Pentium-150
Pentium-166
Cyrix 686-166 (PR-200)
Pentium-200
Cyrix 686MX (PR-200)
Pentium-166 MMX
Pentium-200 MMX
Cyrix 686MX (PR-233)
AMD K6-233
Pentium II-233
Cyrix 686MX (PR-266); AMD K6-266
Pentium II-266
Pentium II-300
Pentium II-333 (Deschutes)
Pentium II-350

Pentium II-400

MARCAS:

AMD
INTEL
FACHON
POWERPC
CYRIX ( ya no esta en el mercado)

DISIPADOR Ó VENTILADOR

Un disipador es un elemento físico, sin partes móviles, destinado a eliminar el exceso de calor de cualquier elemento.

Su funcionamiento se basa en la segunda ley de la termodinámica, transfiriendo el calor de la parte caliente que se desea disipar al aire. Este proceso se propicia aumentando la superficie de contacto con el aire permitiendo una eliminación más rápida del calor excedente.
Un disipador extrae el calor del componente que refrigera y lo evacúa al exterior, normalmente al aire. Para ello se necesita una buena conducción de calor a través del mismo, por lo que se suelen fabricar de aluminio por su ligereza, pero también de cobre, mejor conductor del calor, pero más pesado.

En el caso habitual, el disipador está en íntimo contacto con el dispositivo que refrigera, empleando grasa de silicona o láminas termoconductoras para asegurar una baja resistencia térmica entre el componente y el disipador. Para evacuar el calor al ambiente, se aumenta la superficie del disipador mediante aletas o varillas, cuyo diseño varía dependiendo de si existe circulación forzada del aire o sóloconvección natural.
El acabado suele ser negro para mejorar la radiación, pero muchas veces se deja el metal expuesto y únicamente se protege de la corrosión. El acabado no debe aumentar la resistencia térmica.